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ISSN 0037 — 850X
BOLETIN e de la -— SOCIEDAD de BIOLOGIA | de
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NN BOL. SOC. BIOL. CONCEPCION TOMO 60, 1989
BOLETÍN DE LA SOCIEDAD DE BIOLOGIA DE CONCEPCION ISSN 0037-850X (Bol. Soc. Biol. Concepción, Chile)
“Publicación biológica, no interrumpida, más antigua de Chile””. Auspiciada por la Universidad de Concepción.
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SOCIEDAD DE BIOLOGIA
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TOMO 60
CONCEPCION
1989
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BOLETIN DE LA SOCIEDAD DE BIOLOGIA DE CONCEPCION — (CHILE)
Organo oficial de las Sociedades de Biología y de Bioquímica de Concepción
Publicación auspiciada por la Universidad de Concepción
TOMO 60 AÑO 1989
CONTENIDO
AHUMADA, R., TRONCOSO, A., RUDOLPH, A., MORILLAS, J. y T. CONTRE- RAS. Coloración roja producida por bacterias: Marisma Rocuant, Talcahuano. .... ALARCON, M., CEA, G. y G. WEIGERT. Hacia una teoría unificada de los fenó- MENOS CALCIO LEE A O a bo AMIN V., M., ROMAN U., R., MARINS., O. y M. DELPIN A. Histología de los ova- rios de Merluccius gayi gayi (Guichenot, 1848) respecto al desove. ............. ARTIGAS, J. N. y N. PAPAVERO. The american genera of Asilidae (Diptera): Key for identification with an atlas of female spermathecae and other morphological details II. Key to the genera of Trigonomiminae Enderlein, with description of a NEWISENUS an PE NO Sais CAZZANIGA, N. J. Registro de tres especies de Ectoprocta phylactolaemata en el sur de la provincia de Buenos Aires (ArgentiMa). ....oooocococccoccccononcnrococononoos CIGLIANO, M. M. Revisión sistemática de la familia Tristiridae (Orthoptera, Acri- A o DURET, J. P. El género Mycetophila Meigen, 1803, en la Patagonia (Diptera, Mycetophilidae). Parte XIII. Descripción de Mycetophila brachyptera sp. n. FORMAS, J. R. Sinonimia e identidad de la rana austral chilena Hupsophus vittatus (BEilippAi902)((Anuraeptodac id A HERMOSILLA B., I. y J. C. ORTEGA C. Efecto del flúor en el desarrollo embrionario del anuro chileno Caudiverbera caudiverbera: crecimiento y capacidad de NATACION MM DR a O Ls LO A do LANTERI, A. A. Estudio sistemático de los géneros Trichocyphus Heller y Mendozella Hustache (Coleoptera: Curculionidae). c.ooooonncccccnccncccncnccnoncns LEIBLE, M. y P. MIRANDA. El otolito sagitta en el reconocimiento de dife- rentes especies de teleostos de la costa central de Chil€. ooo MOYANO G., H. I. Briozoos Microporélidos Celariformes y Flustriformes de la A A ovio PARADA, E., PEREDO, S., LARA, G. y F. ANTONIN. Contribución al conoci- mentodelo yd ES PEQUEÑO, G. The geographical distribution and taxonomic arrangement of south american Nototheniid fishes (Osteichthyes, Nototheniidae). .................. ROIG J., S. y A. C. CICCHINO. Revisión del género Barypus Dejean, 1828 (ColcopteraACarabidiciBroscon ra RUIZR., V. H. y M. MARCHANT. Sobre Cichlasoma facetum (Jenyns, 1842) (Per- ciformes, Cichlidae) de las lagunas Grande y Chica de San Pedro, VIII Región, CO osas nOaSaN SOBREVIA, L., QUEVEDO, L., ALARCON, ]. y J. CONCHA. Presencia de receptores colimérgicos en piel de Pleurodema thaul. Rol del calci0. ooo. VALDOVINOS, C. y J. STUARDO. Austrodiscus (Zilchogyra) solemi spec. nov. (Pulmonata: Endodontidae). Nuevo gastrópodo humícola de Chile. .......... ZEMELMAN, R. y L. VERGARA. Bacilos Gram negativos heterotróficos resis- tentes a los antibióticos en el río Andalién, Concepción. ..oooooococccoccccccccocccccoos
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Bol. Soc. Biol. Concepción, Chile. Tomo 60, pp. 7-16; 1989
COLORACIÓN ROJA PRODUCIDA POR BACTERIAS: MARISMA ROCUANT, TALCAHUANO
Bacterial red discoloured water in the Rocuant Salt march, Talcahuano, Chile
R. AHUMADA*, A. TRONCOSO*, A. RUDOLPH*, J. MORILLAS* y T. CONTRERAS*
RESUMEN
Se describe y estudia el fenómeno de coloración de las aguas en una marisma afectada por altas descargas de contaminantes orgánicos provenien- tes principalmente de la industria pesquera.
Se analizan las características de los Residuos Industriales Líquidos (RIL) y aguas de la marisma (temperatura, oxígeno disuelto, DBO,, DQO, Car- bono orgánico particulado, pH, nutrientes), además de la actividad biológica en el agua del cuerpo re- ceptor durante la ocurrencia de la coloración. Se de- terminó como responsables de la coloración a bac- terias del tipo cocáceas, con una biomasa bacte- riana de 1.3 x 10? bacterias 11 (i.e., 26.0 mg C 11), con una producción de 2,51 x 101! cel. 11 día? (5.02 mg C 11 día?) y una tasa de recambio de 0.193 día. Estas bacterias poseen un pigmento de color rojo, cuyo extracto en acetona al 90%, mostró una máxi- ma absorbancia en la banda de 490 nm y un pico se- cundario en los 800 nm.
El aislamiento e identificación de las bacterias dominantes indica que las responsables de la colo- ración pertenecen al género: Pseudomonas. Estos tipos de bacterias son anaerobias facultativas y pueden producir H,S como subproducto de sus pro- cesos quimioautotróficos.
La estacionalidad en la aparición de la colora- ción y su retorno a la normalidad durante el período deinvierno se relaciona con los volúmenes de captu- ra, actividad industrial, eficiencia de las plantas y aportes de aguas de escurrimiento superficial a la marisma.
ABSTRACT
Red discoloured water is a seasonal phenomena, occuring in a salt marsh highly. polluted with organic industrial wastes. The organic pollutants derived mainly y from nine fishmeal plant, which waste are discharged directly into the Rocuant salt-marsh. Temperature, BOD, COD, POC, pH, DO, Organic Matter, Total Greases and Nutrients of waste and salt-marsh water were monitoring during a year. Bacterial cocci and rods were extremely abundant in the red coloured waters with biomass estimated in 1.3 x 1012 bacterias 1-, (i.e., 26.0 mg C 11). Values estimated for bacterial secondary production (BSP) were 2.51 x 101! cel. 11 d* (5.02 mg C 1* d1) and for turnover rate were 0.193 d*. The red pigment was extracted whith acetone and showed a main absorption peak at 490 nm and a secondary peak at 800 nm.
The isolation and identification of dominant bacteria indicated that belongs to Pseudomona Genera.
The seasonal cycle of marsh coloration was related to the industrial activity, availability of raw industrial materials, industrial processes efficiency and the amount of fresh water flux to the marsh.
PALABRAS CLAVES: Aguas coloradas, Bacterias, Polución orgánica, Marismas.
KEYWORDS: Red waters. Bacteriae, Organic pollution, Salt-marshes.
*Area de Biología y Tecnología del Mar. Pontificia Universidad Católica de Chile. Sede Talcahuano.
INTRODUCCION
La marisma Rocuant, un sistema li- toral ubicado en la cabeza de la Bahía de Concepción, ha sido estudiada durante los últimos años debido al fuerte impacto ambiental producido en ella por material orgánico introducido por la actividad pes- quera industrial (Rudolph y Ahumada, 1987; Ahumada y Rudolph, 1987). Duran- te el período de verano de 1986 se detecta- ron, por primera vez, coloraciones rojas, localizadas y esporádicas, en las aguas de la marisma. Esta situación se ha ido incrementando en extensión, persisten- cia e intensidad de la coloración. En el verano de 1988 se extendió a toda la ma- risma por períodos superiores a un mes, llegando a afectar algunos sectores de la Bahía de Concepción (Figura 1).
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Fig. 1.— Ubicación de la Marisma Rocuant, en relación a la Bahía de Concepción. Se indica el área de la bahía afectada por la contaminación de compuestos orgánicos y la extensión de las aguas coloreadas provenientes de la marisma en 1988.
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Las características y el rápido de- sarrollo que ha tomado este fenómeno de- terminaron la urgencia en conocer el ori- gen de la coloración y algunas de las con- diciones que hacen favorable su de- sarrollo. Para ello se procedió a obtener muestras de agua para realizar análisis microscópico y químico. Análisis preli- minares confirmaron la presencia domi- nante de bacterias cocáceas (Rudolph y Ahumada, 1987).
En el presente trabajo se analizan las causas y características biológicas y químicas del fenómeno de coloración de las aguas de la marisma. Para ello se efectuaron observaciones de las bacte- rias aparentemente responsables de la coloración, se estimó su biomasa, tasa de producción, tasa de recambio de biomasa y condiciones ambientales durante su proliferación.
MATERIALES Y METODOS
En la Figura 2 se presenta un plano de la marisma donde se indica: los sitios de obtención de muestras, la ubicación de las industrias pesqueras e incluye algu- nas características relevantes del entor- no, citadas en el texto.
El recuento bacteriano se realizó por dos métodos independientes: i) recuentos microscópicos por epifluorescencia teñi- dos con naranja de acridina (AODC) (Hobbie et al., 1977) y 1i) recuentos microscópicos directos empleando una cámara de Neubauer (hematocitómetro) (Filledes, 1967).
i) AODC. Una vez obtenida las muestras fueron fijadas con formalina al 2% esterelizada, a través de un filtro Millipore GS 0.22 um y tamponadas con bórax. Las muestras, diluidas 1000 veces, fueron teñidas con naranja de acridina y filtradas con un filtro de policarbonato (Nuclepore 0.2 um). Los filtros fueron montados sobre un portaobjetos y obser- vados en un microscopio de epifluores- cencia Nikon Fluophot.
ii) Hematocitómetro. Al igual que el método AODC, las muestras fueron fija-
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BAHIA DE CONCEPCION
Fig. 2.— Plano de la Marisma Rocuant. : Sitios de Obtención de muestras.
A: Ubicación de las Plantas de elaboración.
B: Cuerpo principal de la marisma.
das con formalina. Para su recuento se diluyó la muestra 10 veces; posterior- mente se cargó una cámara Neubauer y se leyó en un microscopio Leitz Ortholox I, usando fondo oscuro y contraste de fa- se. Además, se obtuvieron fotomicrogra- fías de las bacterias en un microscopio electrónico de transmisión, con el objeto de estudiar la ultraestructura fina de las bacterias.
Los experimentos de producción se- cundaria bacteriana se realizaron incu- bando, en triplicado, 5 ml de muestra más un blanco. Se agregó 2,996 uCi (2,96 x 10% dpm) de *H-Timidina. Se incubaron las muestras durante una hora y se pro- cedió a filtrar la muestra con filtros 0,45 um (Millipore HAWP). Se extrajo el ma- terial soluble con ácido tricloroacético de acuerdo a la metodología de Fuhrman éz Azam (1980; 1982), modificada por Cho éz
C: Canales de rebalse principales. D: Canales de rebalse secundarios. F: Area Urbanizada.
Azam (1986). Finalmente, los filtros con el material insoluble fueron trasladados a un vial agregándose 1 ml de acetato de etilo y 10 ml de cóctel de tolueno para ser leídas en un contador de centelleo líquido Beckman. La producción bacteriana fue expresada como mg C 1* día, usado para la conversión de bacterias a carbono: 20 fg C por célula (Ammerman et al., 1984).
Para la identificación de la flora bac- teriana se procedió a sembrar y cultivar las muestras en agar cuenta gérmenes con NaCl al 390%, durante una semana, re- alizándose el recuento a 25 +/- 1*C. Las colonias obtenidas se tiñeron por el Méto- do de Gram, aislándose algunas colonias para su posterior identificación.
Los medios utilizados en la identifica- ción de las bacterias dominantes fueron los siguientes: Agar cuenta gérmenes (Merck 10231); Agar MacConkey (Merck
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5465); Agar EMB (Merck 1342); Agar Hierro triple azúcar (Merck 3915), Medio de SIM (Merck 5470); Medio de OF (Merk 10282), (pruebas para azúcares, glucosa, lactosa y matosa). Pruebas pos- teriores: Agar Urea de Christensen (Merck 8492), caldo nitrato (Merck 10208); Caldo de ensayo Ornitina- descarboxilasa, Arginina hidrolasa (Merck 6934), Agar lisina hierro (Merck 11640), Medio de OF (fructosa, xilosa, manitol y raminosa), Agar para ensayo Desoxirribonucleasa (Merck 10449), Agar para seudomona (Merck 10488), Agar esculina para hidrólisis, Medio ge- latina y Caldo triptasa (Merck 11734) (Buchanan é Gibbons, 1975; Skinner é Lovenlock, 1979).
Las muestras de agua fueron filtra- das con un filtro Whatmann GFC, pre- viamente calcinado a 450C; el material retenido en el filtro se usó para la deter- minación de carbono orgánico particula- do (COP) y en el agua filtrada fueron analizados: nitritos, nitratos, fosfatos y silicatos. En los mismos puntos se obtu- vieron muestras para la determinación de oxígeno disuelto, ion amonio y pH. Las muestras para oxígeno disuelto y amonio fueron fijadas al momento de su obten- ción para su posterior análisis en el labo- ratorio. Las muestras para la determina- ción de pH se conservaron en frío (5%C) hasta su medición en el laboratorio en un sistema estabilizado a 20 +/=1 “C (Strickland and Parsons, 1972 y Parsons et al., 1984; Grasshoff et al., 1983).
Los RIL provenientes del complejo pesquero industrial, ubicado en el sector adyacente al cuerpo de la marisma (ver Figura 2), fue muestreado en la salida de los efluentes. Se determinó: flujo, de- manda química de oxígeno (DQO), de- manda bioquímica de oxígeno (DBO), grasas, carbono orgánico particulado (COP), oxígeno disuelto y pH. La metodo- logía general usada fue la descrita en Greenberg et al., (1985) y para DBO y DQO la de Young (1984).
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RESULTADOS Condiciones ambientales
Las aguas de la marisma Rocuant, durante los últimos años, han presentado un desarrollo progresivo de coloración en la época estival. El primer registro obte- nido en nuestro laboratorio fue en el vera- no de 1985. El desarrollo de la coloración se observó sólo en algunos canales de re- balse secundarios e inmediatos a los efluentes de las pesqueras, siendo un fe- nómeno efímero e imperceptible. En 1986 se pudo observar un fenómeno localizado en canales de inundación principales y su extensión por períodos cortos se extendió al cuerpo principal de la marisma. Du- rante el verano de 1987-88 la coloración alcanzó la totalidad de la marisma (Figu-
Fig. 3.— Vista aérea de la marisma mostrando el desarrollo de la coloración en enero de 1988.
ra 3) y debido al flujo mareal se extendió a la cabeza de la Bahía de Concepción. Durante este último período se obtu- vieron muestras con el propósito de iden- tificar los microorganismos dominantes y conocer las variables físicas y químicas que acompañan este fenómeno.
La distribución térmica en la maris- ma es heterogénea, con áreas de mayor
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temperatura, como consecuencia de con- taminación por aguas de RIL. La energía mareal y el escaso volumen del cuerpo receptor permiten una rápida mezcla; sin embargo, durante las mareas medias el volumen de los efluentes corresponde a un 2,16% del volumen del cuerpo de agua receptor, pudiendo incrementarse hasta un 11,05% en el momento de más baja marea. Durante mareas de sicigias, cuando el intercambio de volumen es má- ximo, los efluentes pueden llegar a ser un 30% del volumen total de las aguas, lo que produce considerables incrementos de temperatura.
La temperatura del agua de la maris- ma es en promedio 10 a 122C mayor que las aguas de la bahía en verano, alcan- zando 24.5%C como promedio. Eninvierno la temperatura es sólo 2 a 32C mayor y un promedio de 12.5 *C.
La Tabla I muestra las característi- cas estacionales promedio de los pará- metros estudiados en la marisma Ro- cuant. Las variables observadas están claramente influidas por las característi-
cas estacionales, por ejemplo: salinidad, temperatura, COP, DQO y amonio. Sin embargo, sólo la salinidad y la tempera- tura obedecen a cambios estacionales cli- máticos naturales. En cambio, el COP, DQO, temperatura y amonio obedecen a un cambio estacional derivado de la dis- minución de materias primas y conse- cuentemente con una disminución de RIL.
Las otras variables están claramente alteradas durante todo el año y su com- portamiento estaría regido por la carga residual de material orgánico depositado en los sedimentos de la marisma.
Los análisis de oxígeno disuelto en verano muestran condiciones de ambien- te anóxico, altamente reductor (Eh< — 210 mv), aun en las muestras superfi- ciales. Los compuestos del nitrógeno inorgánico sólo estan presentes a la for- ma de NH*, (valores mayores a 30 mol 11), que corresponde a la forma reducida de los micronutrientes del nitrógeno. Los fosfatos presentan concentraciones ma- yores a los 50 ymol 11.
TABLA I.— Cambios estacionales promedio en las características químicas de las aguas de la ma-
risma Rocuant.
Variables Verano Invierno Temperatura 24,0 "C TSE Salinidad 35,4 x 10 25,4 x 10%
Oxígeno disuelto 0,0 ml O,1* 0,5 ml 0,1?
C.O.P. 23,6 g Cm? 9,7 g Cm? D.B.O. «? mg 0,1 1.599,6 mg 0,1” D.Q.0. 9.345,0 mg 0,1” 2.830,5 mg O,1* pH (rango) 7,10-8,78 7,36-8,69 NO2 6,2 ymol 1? 1,4 ymol 1? NO3 2,2 id. 4,3 id. NH] 51,4 id. 9,6 id. PO*s 76,5 id. 41,5 id. (OH), 63,6 id. 87,8 id.
*Un estimado para el período es de 4,3 g O Siendo el valor de saturación de 8,4 mgl”.
La proporción entre Nitrógeno/Fós- foro está claramente alterada, mostran- do una reducción disimilativa, con pérdi- das importantes de nitrógeno hacia la at- mósfera. Durante el período de verano, y
en el momento que se produjo la colora- ción, la materia orgánica particulada al- canzó un valor promedio para la maris- ma de 17,44 gC m?, en cambio en invier- no, y en condiciones de recuperación, los
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valores promedio disminuyen a 9,7 gC m3. En invierno la demanda bioquímica de oxígeno del agua superficial (DBO,, sin sólidos en suspensión) alcanza valo- res 1.600 mg 1”, lo que demuestra que la capacidad asimilativa de la marisma es- tá sobrepasada. Los valores de DBO, en condiciones de anoxia tienen un rango que va de 1.034 a 2.200 mg O, 1* en el área del pedraplén de acceso. Por su parte, la demanda química de oxígeno (DQO) muestra valores entre 7.293 y 1.480 mg 0,11, con un promedio 2.831 mg O,1* (ver Tabla 1).
La alta actividad biológica surgida por el exceso de materia orgánica es re- alizada probablemente por bacterias anaeróbicas, que logran bajar el pH a 7,2, produciendo una reducción disimilativa de los compuestos del nitrógeno y de los sulfatos, en la capa de agua sobre los se- dimentos.
Los sedimentos de la marisma pre- sentan un contenido de materia orgánica de 21,54% ó 5,45% C orgánico, en el cuer- po principal, disminuyendo hacia la de- sembocadura por efecto de la energía mareal. La fracción correspondiente a grasas saponificadas no es considerada en esta estimación por cuanto permane- cen en la superficie. Una estimación de la carga Total de DBO, que llega a la maris-
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ma es de 14,13 x 10? Ton año” (Tabla I1), lo que equivale a la carga de DBO, de una población de 717.000 habitantes (PNU- MA, 1986). Las estimaciones anuales se realizaron sobre la base de un promedio de 205 días anuales de trabajo de la in- dustria pesquera.
Características de los contaminantes principales
Las características de los RIL, pro- venientes del proceso de elaboración de harina de pescado, se muestran en la Tabla II. Los valores de las variables representan un promedio de 10 análisis para muestras de todas las industrias que evacúan sus residuos a la marisma. Por las características de la obtención de la materia prima, la actividad pesquera tiene connotaciones estacionales e inclu- so variaciones significativas en períodos de bajas capturas. Esto hace muy difícil establecer un flujo promedio de sus efluentes y es preferible obtener un pro- medio para un período definido. Se expre- san los flujos en m? h* debido a la variabi- lidad de horas de trabajo de las plantas y la evacuación de desechos. Sin embargo, el flujo promedio corresponde a una esti- mación de mediciones realizadas de ma- yo a noviembre.
TABLA H.— Variables químicas promedio que caracterizan los RIL de la industria pesquera en el sec-
tor Rocuant.
Variable Concentración Unidades Flujo Volumen total == == 1.427 mi h* pH,y"C 7,2 ES 42,0 “Celsius
Oxígeno disuelto 0,5 mili! Materia Orgánica 136 gl? 19,41 Ton h”. Materias Grasas 0,19 gl? 0,17 Ton h*. Residuos Calcinación 1915 g1” 27,32 Ton h”. D.Q.0. 2.696 gl 3.847 Tonh?. D.B.O, 2,63 gl 2,87 Ton h”.
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Bol. Soc. Biol. Concepción, Chile. Tomo 60, 1989 Actividad biológica en el cuerpo de agua
La actividad biológica en las aguas de la marisma está restringida a bacte- rias, microciliados y microflagelados, con tamaños inferiores a las 5 micras. Observaciones microscópicas realizadas muestran un alto número de bacterias (Fig. 4a), donde las dominantes corres- ponden a formas cocáceas, especialmen- te agrupadas en paquetes, junto a algu- nas formas bacilares. Se realizaron cor- tes ultrafinos de una bacteria bacilar (Fig. 4b). Se aprecia la envoltura con nu- merosos ribosomas y un conspicuo nucle- oide bacteriano. En su estructura fina es posible discriminar las envolturas celula- res con una envoltura electrodensa. Incluidos en el nucleoide existen gránulos esferoidales de escasa densidad electró- nica, algunos de ellos con aspecto de cris- tales (Fig. 4c). Una estimación del núme- ro de bacterias, por el método de naranja de acridina, entregó una biomasa de 1.3 x 10? bacterias ml*, valor levemente infe- rior al obtenido a través del recuento en cámara Nebauer que fue de 7.8 x 10* bac- terias ml".
La extracción de pigmentos de las bacterias con acetona al 90%, y en su en- sayo espectrofotométrico, mostró la má- xima absorción del pigmento en el es- pectro visible en la banda de 490 nm y un pick secundario a los 800 nm (Figura 5).
La estimación de la producción se- cundaria bacteriana fue de 2,51 x 10" cel. 11 día o 5,02 mg C 1* día* con una tasa de recambio de biomasa de 0,193 día o 4,6 ho- ras. Los valores de producción bacte- riana informados en este trabajo son ma- yores en 2—3 órdenes de magnitud que los reportados por Azam é€ Furhman (1984), para distintas áreas costeras.
El análisis microbiológico de cultivo en placa mostró recuentos de 7.8 x 10” y 8.6 x 10” ufc ml*, dos órdenes de magnitud
Fig. 4.— a. Vista general de una muestra de agua coloreada sin diluir observada con microscopio óptico x 500.
b. Cortes ultrafinos realizados en una bacteria bacilar utilizando microscopía electrónica de transmición x 40.000 aumentos.
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C. Detalles intracelulares de las bacterias XxX 65.000 aumentos.
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ABSORBANCIA
400 500 600 700 800 900 LONGITUD DE ONDA (nm)
Fig. 5.— Espectro de absorción de los pigmentos bacterianos extraídos en acetona al 90%.
inferiores a las obtenidas por técnicas microscópicas. Las diferencias encontra- das entre ambos métodos se deben al ca- rácter selectivo de los medios utilizados en los cultivos en placa (Azam et al., 1983).
La flora bacteriana encontrada pre- sentó las siguientes características: a) Bacilos Gram positivos, en pares y/o en cadenas cortas, anaeróbicos, b) Bacilos Gram positivos, largos, rodeados de una cápsula, aeróbicos, c) Cocos Gram nega- tivos, en cadenas largas, encapsulados, aeróbicos, d) Cocos Gram positivos, en cadenas y pares, aeróbicos, e) Cocos Gram positivos, reunidos en paquetes, anaeróbicos. Los microorganismos pre- dominantes fueron identificados a través de una batería de ensayos (Tabla III), y corresponden a bacterias tipo bacilos o coco bacilos Gram negativos, unidos en pares o cadenas cortas, móviles con fla- gelo polar, no fermentador, presentando inclusiones rojizas o púrpura. La identifi- cación, de acuerdo a los antecedentes, corresponde al género Pseudomona.
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TABLA IH.— Resultados de pruebas para la bate- ría de identificación (25 *C).
PRUEBAS RESULTADOS Temperatura ambiente +
Agar MacConkey +
Agar EMB +0—
HS 3 Descarboxilación Lisina = Desanimación Fenilalanina Sr
Arginina dihidrolasa = Ornitina Descarboxilasa = Hidrólisis Urea =
Id. Almidón +
Id. Gelatina =
Id. Desoxirribonucleico = Acido de Glucosa (OF')
Id. Fructosa
Id. Ramnosa
Id. Xilosa
Id. Lactosa
Id. Maltosa
Id. Manitol Prueba de motilidad
Tinción de Flagelo (Polar)* +
+++
Tinción de Gram Gram—bacilar
Pigmento Rojo +
* Método de Leipson.
DISCUSION
La presencia estival de las colora- ciones parece estar asociada con las ca- racterísticas estacionales del desembar- que de pescado, con la eficiencia de pro- cesamiento de las plantas y con un menor aporte de las aguas de escurrimiento sub- superficial de la marisma. Los mayores volúmenes de procesamiento ocurren du- rante el verano, además del incremento de la temperatura promedio de las aguas de la marisma de más de 14 *C.
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La condición de anoxia de la maris- ma, que es mantenida por los altos apor- tes de materia orgánica y materias gra- sas que impiden la aireación (ver Tabla 2), se reducen considerablemente en in- vierno. Además, se produce un incremen- to de las aguas de escurrimiento superfi- cial por precipitación atmosférica e in- filtración (Illabaca, 1979), permitiendo una recuperación parcial del sector; sin embargo, se mantiene la condición de anoxia o un estado muy cercano a ella. Los sedimentos de la marisma presentan altas concentraciones de materia orgáni- ca, no observándose vida de la infauna.
La condición de anoxia y suboxia que se mantiene en el tiempo, la DQO = 2,8 g 0,1* y la DBO = 1,6 g 0,1* (ver Tabla 1) son índices de la sobrecarga orgánica a que está sometida la marisma. Este cuer- po de agua recibe ca., 115 ton de materia orgánica y 1 ton de grasas durante medio ciclo mareal, excediendo completamente su Capacidad para degradar la materia orgánica.
Durante el período estival la condi- ción de anoxia y alta concentración de materia orgánica, exacerba el ambiente reductor, donde se ve favorecida la proli- feración de bacterias desnitrificantes (Familia Pseudomonadaceae) y sul- forreductoras. Su actividad incrementa la concentración de NH?, por reducción de NOz y NO3. Por otra parte, se detectó un incremento notable de la concentra- ción de PO;, que puede ser considerado como una evidencia de la mineralización de la materia orgánica proveniente de la actividad industrial. La ausencia de in- fauna y el alto contenido de materia orgá- nica en los sedimentos de la marisma, ha- cen pensar que los procesos de minerali- zación se producen por las bacterias y
microorganismos sobre el material parti- culado (Kristensen € Blackburn, 1987).
Los residuos amoniacales, y las aguas de sangre provenientes del alma- cenamiento del pescado antes del proce- samiento, aumentan considerablemente la concentración de amonio, materia or- gánica disuelta y material orgánico par- ticulado, aumentando los sustratos orgá- nicos para las bacterias. Bajo ciertas cir- cunstancias, por ejemplo bajas mareas excepcionales, la presencia de H,S que se desprende de los sedimentos afecta el ambiente aéreo cercano a la marisma.
Las características de la marisma promueven la acumulación de materia orgánica, sustrato adecuado para el cre- cimiento microbial. Bacterias del género Pseudomonas, capaces de proliferar en condiciones anóxicas y producir H,S co- mo subproducto de sus procesos quimio- autotróficos (Fletcher, 1979), son respon- sables de la coloración roja de las aguas por sus altas densidades.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo fue financiado por la Pontificia Universidad Católica de Chile, sede Talcahuano, a través del Proyecto INQ 313-B, asignado a Anny Rudolph, y el proyecto FONDECYT 654/87, asignado a Ramón Ahumada.
Agradecemos la colaboración de Vil- ma Fernández en el análisis químico de las muestras y a los árbitros anónimos por sus sugerencias.
Contribución 08/88 de la Pontificia Uni- versidad Católica de Chile, sede Tal- cahuano.
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BIBLIOGRAFIA
Ahumada R. y A. Rudolph. 1987. Un problema críti- co de contaminación por orgánicos: la Marisma Rocuant en Talcahuano. Revista Ciencia y Tec- nología, CONA, 11:45-59.
Ammerman J., J.A. Fuhrman, A. Hagstrom é: F. Azam. 1984. Bacterioplankton Growth in seawa- ter. I. Growth Kinetics and Cellular characteris- tics in seawater cultures. Mar. Ecol. Prog. Ser., 18:31-39.
Azam, F é: J. Fuhrman. 1984. Measurement of bac- terioplankton growth in the sea and its regula- tion by environmental conditions. Pages 179-198. In: J.E. Hobbie € P.J. leB Williams. Hete- rotrophic activity in the sea. Plenum Press, USA, 569 pp.
Azam, F.; T. Fenchel, J.G. Field, J.S. Gray, L.A. Meyer-Reil € F. Thingstad. 1983. The role of water-column microbes in the sea. Mar. Ecol. Prog. Ser., 10:257-263.
Buchanan R.E. € N.E. Gibbons. 1975. Bergey's Ma- nual of Determinative Bacteriology. Eighth Edi- tion. The Williams é: Wilkins Company. Baltimo-
re. USA. 1268 pp.
Cho B.C. €: F. Azam. 1986. Bacterial Secondary Pro- duction and flux of organic matter in the North Pacific Central gyre. PRPOOS. Program Abs- tract. American Society of Limnology and Oce- anography. Kignston, Rhode Island. USA, 21 pp.
Filledes, T. P. 1967. Fisiología experimental y biolo- gía aplicada. Educators Publishing Service, Cambridge, U.S.A., 197 pp.
Fletcher M. 1979. Aquatic Environment. Pages 92—114. In: J.M. Lynch €: N.J. Poole. Microbial Ecology: A conceptual Aproach. Blackwell Scientific Publications. Oxford, 265 pp.
Fuhrman J.A. € F. Azam. 1980. Bacterioplankton Secondary Production estimates for coastal wa- ters of British Columbia, Antartic and Califor- nia. Appl. Envirom. Microbiol., 39:1085-1095.
Fuhrman J.A. And F. Azam. 1982. Thymidine incor- poration as