Fitorremediación de efluentes acuícolas mediante el uso de seis microalgas marinas: aportes de sustentabilidad en la industria acuícola del erizo de mar en Argentina / Phytoremediation of aquaculture effluents through the use of six marine microalgae: sustainability contributions in the sea urchin aquaculture industry in Argentina

Resumen Introducción: La industria acuícola está en constante crecimiento, registrando una producción mundial de casi 88 millones de toneladas para el año 2020. Esta industria trae consigo problemas ambientales si sus efluentes no son debidamente tratados. En el 2020, se constituyó la primera empresa de base tecnológica del CONICET en la Patagonia Argentina cuyo propósito es la producción acuícola del erizo verde de mar, Arbacia dufresnii con la finalidad de elaborar una gama de productos nutracéuticos. Su sistema de cultivo conlleva un compromiso de sustentabilidad desde su creación, y sin embargo genera efluentes con niveles altos de nitratos y fosfatos. Objetivo: Ante este escenario, y valorizando la biorremediación como herramienta de tratamiento de aguas, se propone en este trabajo la utilización de las microalgas marinas como agentes fitorremediadores del efluente acuícola. Métodos: Se utilizaron las microalgas Chaetoceros gracilis, Navicula sp., Tetraselmis suecica., Rhodomona salina., Nanochloropsis galvana y Cylindrotheca closterium, las cuales son usadas como alimento de las larvas del erizo en el proceso productivo. Se diseñó un experimento que compara el crecimiento microalgal y la capacidad de remoción de los nutrientes en el efluente en contraste con el medio de cultivo artificial actualmente usado en el ciclo productivo. Resultados: Es posible remediar el efluente de la industria acuícola mediante las microalgas seleccionadas, con porcentaje de eficacia de remoción del 100 % del nitrato y un porcentaje de eficacia de remoción promedio de 50 % para todas las microalgas testeadas. Asimismo, se obtuvieron valores de biomasa microalgal significativamente mayores cuando el cultivo fue realizado en el efluente respecto del cultivo en el medio artificial. Conclusiones: Los avances en investigación proporcionados en este trabajo ponen de manifiesto que es posible el aprovechamiento de un descarte para cultivar las microalgas, incluso mejorando la productividad microalgal para su uso como alimento, disminuyendo los costos involucrados en el sector de producción microalgal cambiando el uso del tipo de medio de cultivo actual (F/2) por el proveniente de un descarte. Estos avances si son escalados y validados, pueden mejorar los estándares de sustentabilidad de la industria en el marco de una economía circular.

Abstract Introduction: The aquaculture industry is constantly growing, registering a global production of almost 88 million tonnes by 2020. This industry brings environmental problems if its effluents are not properly treated. In 2020, the first technology-based company of CONICET was established in Argentine Patagonia whose purpose is the aquaculture production of the green sea urchin, Arbacia dufresnii to develop a range of nutraceutical products. Its cultivation system entails a commitment to sustainability since its creation, and yet it generates effluents with high levels of nitrates and phosphates. Objective: Given this scenario, and valuing bioremediation as a water treatment tool, the use of marine microalgae as phytoremediating agents of aquaculture effluent is proposed in this work. Methods: The microalgae Chaetoceros gracilis, Navicula sp., Tetraselmis suecica, Rhodomona salina, Nanochloropsis galvana and Cylindrotheca closterium were use; which are used as food for sea urchins larvae in the production process. An experiment was designed that compares the microalgal growth and the removal capacity of nutrients in the effluent in contrast to the artificial culture medium currently used in the production cycle. Results: It is possible to remedy the aquaculture industry's effluent by employing the selected microalgae, with a percentage of removal efficiency of 100 % of the nitrate and an average removal efficiency percentage of 50 % for all the microalgae tested. Likewise, significantly higher microalgal biomass values were obtained when the culture was carried out in the effluent the culture in the artificial environment. Conclusions: The advances in research provided in this work show that it is possible to take advantage of a discard to cultivate microalgae, even improving microalgal productivity for use as food, reducing the costs involved in the microalgal production sector by changing the use of the type of current culture medium (F/2) for that from a current discard. These advances, if scaled and validated, can improve industry sustainability standards within the framework of a circular economy.

Digestibilidade do fósforo em dietas como estratégia nutricional para redução de efluentes da tilapicultura / Digestibility of phosphorus in feed as a nutritional strategy for reduce of effluents from tilapia culture

Avaliou-se a digestibilidade do fósforo em dietas isoproteicas e isoenergéticas contendo 28 por cento de proteína bruta e 3000kcal de ED/kg com porcentagens de 0,8 e 1,2 por cento de fósforo total para juvenis de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus). Os parâmetros de qualidade da água apresentaram diferenças significativas (P<0,05) para o fósforo total, ortofosfato, DBO5 e condutividade. A digestibilidade das dietas foi de 75,3 por cento para os peixes alimentados com 0,8 por cento de fósforo total e de 77,5 por cento para os alimentados com 1,2 por cento de fósforo total. As taxas de eficiência da absorção do fósforo foram de 74,8 por cento e 76,3 por cento para as tilápias alimentadas com 0,8 por cento e 1,2 por cento de fósforo, respectivamente. O aumento do percentual de 0,4 por cento de fósforo na dieta levou ao acréscimo de 55 por cento de fósforo na água. Dessa forma, a utilização de valores abaixo de 0,8 por cento de fósforo total é uma estratégia que auxilia na redução do impacto causado pelos efluentes oriundos da criação de peixes, sem comprometer a eficiência do aproveitamento das dietas pelas tilápias.

The objective of this study was to evaluate the digestibility of phosphorus in isonitrogenous and isocaloric diets containing 28 percent crude protein and 3000kcal DE/kg at different levels of total phosphorus, 0.8 percent and 1.2 percent, in Nile tilapia juveniles (Oreochromis niloticus). The water quality parameters presented significant differences (P<0.5) for total phosphorus, orthophosphate, BOD5 and conductivity. The digestibility of diets was 75.3 percent for fish fed 0.8 percent total phosphorus and 77.5 percent for treatment with 1.2 percent total phosphorus. It was observed that the efficiency rate in phosphorus absorption among the treatments was 74.3 and 76.3 percent for tilapia fed 0.8 percent and 1.2 percent phosphorus, respectively. It can be concluded that a percentage increase of 0.4 percent phosphorus in tilapia diets contributes to the increase of 55 percent of phosphorus in water and the lower phosphorus input in the diet can be a nutritional strategy to be practiced. Thus, it will help to reduce the impact caused by effluents from fish farming, without lowering the efficiency of tilapia diet utilization.

Trophic level and bioaccumulation of total phosphorus in cage fish rearing on the aquaculture area at Itaipu reservoir - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v30i3.519 / Estado trófico e bioacumulação do fósforo total no cultivo de peixes em tanques-rede na área aqüícola do reservatório de Itaipu - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v30i3.519

The intense production of fishes and the use of water resources can compromise the quality and the availability of water, besides its affects in the environment carrying capacity, causing eutrophization and consequently water pollution. Therefore the objective of this study was to monitor the physical-chemical water variables and to measure the total phosphorus (total-P) in sediment, feed and fish in cage culture on an aquaculture area situated at the Itaipu reservoir in Santa Helena Parana state, observing the water quality and determining the total eutrophic level on the aquaculture area, in addition to analyze the total-P bioaccumulation in fish and sediment. The physical-chemical water variables presented normal values as indicated from CONAMA. The mean concentration of total-P for the aquaculture area was 28.41 IET and Secchi disc transparency of 2.74 m, giving it an oligotrophic classification. There was a correlation of 0.55 (p

A intensa produção de peixes e uso dos recursos hídricos pode comprometer a qualidade e disponibilidade da água, além de afetar a capacidade de suporte do ambiente, causando eutrofização e conseqüentemente a poluição do mesmo. Realizou-se um estudo das variáveis físico-químicas da água e dos teores de fósforo total (P-total) no sedimento, rações e peixes cultivados em tanques-rede em uma área aqüícola localizada no reservatório da Itaipu, no município de Santa Helena PR, objetivando monitorar a qualidade da água e determinar o índice de eutrofização total da área de cultivo, além de analisar a bioacumulação de P-total nos peixes e sedimento. As variáveis físico-químicas da água mantiveram valores normais indicados pelo CONAMA. A concentração média de P-total na área aqüícola foi de 28,41 IET e com transparência por disco de Secchi de 2,74 m, enquadrando o ambiente como oligotrófico. Houve correlação de 0,55 (p