Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / La caracterización de la variabilidad espacial de una especie es un importante requisito para el estudio del funcionamiento de los ecosistemas, el cual se hace significativo para el diseño de estrategias ecológicamente razonables para la conservación. El objetivo de esta investigación fue determinar la dinámica espacial de la riqueza y abundancia de aves marinas con problemas de conservación en la Bahía de Valparaíso, Chile central. Se identificó un total de 40 especies en las costas de Valparaíso, analizando el 50% de ellas que se encontraban en alguna categoría de amenaza según UICN. Se evaluaron patrones espaciales de la abundancia y composición específica del ensamble de aves marinas amenazadas frente a la costa de Valparaíso mediante clasificación jerárquica y de kmedios. Los resultados mostraron que existen patrones espaciales. Según riqueza se aglomeraron en dos tramos, los primeros 9 kilómetros y desde el kilómetro 9 al 17, siendo el primer tramo el que posee mayor número de especies. Según la densidad relativa de individuos se encontraron 5 tramos, siendo la franja de 3 a 13 kilómetros la que posee la mayor densidad de individuos, siendo a menudo limitada la distribución espacial por los recursos alimenticios. / The characterization of the spatial distribution of a species is an important prerequisite for studies of ecosystems functioning, being relevant in the design of ecologically reasonable strategies of conservation. The aim of this investigation is to determine the spatial dynamics of species number and abundance of sea birds with conservation problems on the Bay of Valparaiso, central Chile. A total of 40 species were identified on the Valparaiso coasts, including the analysis of 50% of those birds under some threat according to IUCN. Spatial patterns of the abundance and specific composition of assemble of threatened sea birds on the Valparaiso coast were evaluated through the hierarchical cluster analysis and K-Means Clustering, rectifying the results with an analysis of Nonmetric multidimensional scaling. The spatial patterns according to the number of species were agglomerated in two sections: the first 9 kilometers and the second from the kilometer 9 to 17, being the first section the one which comprise the largest number of species. According to the density of individuals, they were gathered in 5 sections, with different compositions. Results indicated that the band from 3 to 13 kilometers, showed the major density of individuals, being the spatial distribution often limited by the food resources.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Delimita las especies del género Polysiphonia sensu lato basados en análisis morfológicos de caracteres vegetativos y reproductivos y análisis moleculares con genes de origen plastidial y mitocondrial. Caracteriza morfologicamente a las especies de Polysiphonia sensu lato de la costa peruana a partir de material nuevo colectado en la vecindad de las localidades tipo. Evalúa las relaciones filogenéticas entre las especies de Polysiphonia sensu lato para la costa peruana comparando sus porcentajes de divergencia molecular. Evidencia la distribución de las especies de Polysiphonia sensu lato en la costa peruana. / Tesis

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil Química / Memoria para optar al título de Ingeniera Civil en Biotecnología / Centro de Biotecnología y Bioingeniería, CEBIB Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico, Fondecyt 1180794 / 18/03/2022

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Los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (LC-PUFAs) son nutrientes esenciales altamente demandados por las industrias acuícola, nutracéutica y alimentaria. Actualmente, el principal recurso que abastece de LC-PUFAs a la industria es el aceite de pescado. Sin embargo, las diversas problemáticas asociadas a su producción hacen necesaria la búsqueda de recursos alternativos. Ciertas microalgas marinas producen naturalmente estos compuestos por lo que surgen como una fuente alternativa prometedora de LC-PUFAs. Además, su síntesis puede modificarse manipulando las condiciones de crecimiento y, frente a condiciones de baja temperatura, ciertas especies responden sintetizando aún más LC-PUFAs. Sobre la base de estos antecedentes, el objetivo de esta Tesis fue aislar microalgas nativas del estuario de Bahía Blanca y desarrollar estrategias de cultivo que involucren el estrés por baja temperatura. Se plantearon como objetivos específicos aislar potenciales especies productoras de PUFAs e identificarlas morfológica y molecularmente; caracterizar su crecimiento a escala de laboratorio; cultivarlas en fotobiorreactor bajo condiciones óptimas y estresantes en términos de temperatura determinando su efecto sobre parámetros de crecimiento, producción de biomasa y cantidad, calidad y producción lipídica, con especial énfasis en LC-PUFAs, y de otros compuestos de alto valor como esteroles, pigmentos y/o proteínas. De las tres especies de diatomeas aisladas, se seleccionó a Cylindrotheca closterium por presentar los mejores resultados en cuanto crecimiento y producción de biomasa. Se corroboró la identidad de la cepa mediante análisis del gen cloroplástico rcbl. Se realizaron cultivos en fotobiorreactor de C. closterium a 20°C (control), y disminuyendo abruptamente la temperatura a 10oC durante la fase exponencial de crecimiento (EBTEx) y la fase estacionaria de crecimiento (EBTEs). La condición EBTEs, fue la estrategia de cultivo más adecuada para incrementar la producción de biomasa, lípidos y LC-PUFAs esenciales, particularmente en términos de ácidos eicosapentaenoico (EPA) y araquidónico (ARA). A su vez, la presencia de esteroles y aminoácidos esenciales para organismos acuáticos revelaron el valor de la biomasa para su posible uso en acuicultura. Por otra parte, otra especie aislada fue identificada como Pavlova gyrans (Haptophyta) a partir de sus características morfológicas y estudios moleculares en base al gen nuclear 18s rARN. P. gyrans mostró ser robusta para el crecimiento bajo las condiciones empleadas en el laboratorio. Se ensayaron cultivos en fotobiorreactor a una temperatura óptima (20oC) y bajo EBTEs. Ésta última condición demostró ser efectiva para incrementar la producción de biomasa y LC-PUFAs, particularmente los ácidos grasos EPA y docosapentaenoico (DPA). Además, la presencia de fitoesteroles y pigmentos otorgaron aún más valor a la biomasa. Finalmente, se analizó la calidad de los lípidos teniendo en cuenta indicadores de calidad nutricional de los mismos. P. gyrans mostró valores similares a los reportados para diferentes aceites de pescado por lo que puede considerarse una especie para uso alimentario. En conjunto, estos resultados evidencian el potencial de las cepas nativas C. closterium y P. gyrans como una posible fuente alternativa de LC-PUFAs. / Long-chain polyunsaturated fatty acids (LC-PUFA) are essential nutrients highly demanded by aquaculture, nutraceutical and food industries. Currently, the main source that supplies LC-PUFAs to the industry is fish oil. However, various problems associated with its production make it necessary to search for alternative resources. Certain marine microalgae naturally produce these compounds, emerging as promising alternative sources of LC-PUFA. Furthermore, its synthesis can be modify by manipulating their growth conditions and faced with low temperature conditions, certain species respond by synthesizing even more LC-PUFA. Based on this background, the objective of this Thesis was to isolate native microalgae from the Bahía Blanca Estuary and develop culture strategies involving low temperature stress. The specific objectives were to isolate possible PUFA- producing species and identify them morphologically and molecularly; characterize their growth on a laboratory scale; cultivate them in a photobioreactor under optimal and stressful conditions in terms of temperature, determining their effect on growth parameters, biomass production and quantity, quality and lipid production, with special emphasis on LC-PUFA, and other high-value compounds such as sterols, pigments and/or proteins. Of the three isolated diatom species, a Cylindrotheca closterium was selected as it showed the best results in terms of growth and biomass production. The identity of the strain was confirmed by analysis of the rcbl chloroplast gene. C. closterium cultures were performed in a photobioreactor at 20°C (control), and the temperature was abruptly decreased to 10oC during the exponential growth phase (EBTEx) and the stationary growth phase (EBTEs). The EBTEs condition was the most suitable culture strategy to increase the production of biomass, lipids and LC-PUFAs, particularly in terms of eicosapentaenoic (EPA) and arachidonic (ARA) acids. In turn, the presence of sterols and essential amino acids for aquatic organisms revealed the value of the biomass for its possible use in aquaculture. On the other hand, another isolated species was identified as Pavlova gyrans (Haptophyta) based on its morphological characteristics and molecular studies based on the nuclear 18s rRNA gene. P. gyrans was shown to be robust for growth under laboratory conditions. Cultures were also performed in a photobioreactor at optimal temperature (20oC) and under EBTEs. This last condition proved to be effective in increasing the production of biomass and LC-PUFAs, particularly EPA and docosapentaenoic (DPA) fatty acids. In addition, the presence of phytosterols and pigments added even more value to the biomass. Finally, lipids were analyzed taking into account indicators of nutritional quality. P. gyrans showed similar values to those reported for different fish oils, so it can be considered a species for food use. Taken together, these results show the potential of two native strains, C. closterium and P. gyrans, as alternative sources of LC-PUFAs.

Este estudio aborda la caracterización de las poblaciones del ostrero pardo (Haematopus palliatus) en la zona interna y media del estuario de Bahía Blanca es tableciendo sobre éstas el potencial condicionamiento ambiental como consecuencia del impacto antrópico producido en la región. Entre septiembe y diciembre de 2008 y 2009 se llevaron a cabo los estudios biológicos sobre las poblaciones de ostreros. Paralelamente se llevaron a cabo muestreos bimestrales de dos invertebrados marinos ítems presa de ostrero en los mismos sitios de estudio, a los cuales se les midieron las concentraciones de algunos metales pesados potencialmente tóxicos. A su vez fueron recolectados algunos huevos de ostreros a los cuales también se les determinó la concentración de estos mismos metales. Respecto de las poblaciones de ostreros, se halló un sincronía en la puesta de huevos en los tres sitios de estudio y en los dos años de muestreo. El número y la densidad de parejas y de nidos fue superior en el Islote del Puerto que en el Continente (Villa del Mar y Puerto Cuatreros). El tamaño de la puesta rondó entre uno y tres huevos (moda igual a dos) en los tres sitios, siendo el Islote del Puerto el único sitio que presentó nidos con tres huevos. El largo y el volumen medio resultaron mayores en los huevos del Continente que en los del Islote. El diámetro del nido resultó similar tanto en el Islote como en el Continente. Los nidos del Islote se ubicaron preferentemente cerca de la línea de marea de tormeta mientras que los del Continente se ubicaron mayormente en una posición intermedia. Los nidos del Islote presentaron en su mayoría un grado de cobertura vegetal de más del 75% del área, frente a una cobertura de entre 25 y 50% para la mayor parte de los nidos del Continente. La presencia de otras especis nidificantes coloniales en el Islote, las cuales son potenciales depredadores, podría explicar el mayor grado de cobertura vegetal y la mayor cercanía a la línea de marea de tormenta como medida de protección de los huevos a eventuales ataques, denotando una cierta flexibilidad en el comportamiento de esta especia como mecanismo de escape frente a la depredación. La elaboración de los nidos rresultó similar para los nidos del Islote y Continente. Se pudo establecer que la presencia humana como elemento del impacto antrópico es un factor determinante en la variabilidad de la densidad de parejas y nidos respecto a la posición en el estuario de Bahía Blanca. Las concentraciones de los seis metales halladas tanto en cangrejos (tejido blanco y huevos) como en poliquetos no presentaron diferencias significativas entre Villa del Mar y Puerto Cuatreros reforzando la decisión de unir, en el Capítulo I, ambos sitios formando Continente. Se hallaron niveles detectables de cobre, cadmio y zinc en cangrejos (tejodo blando y huevos) y poliquetos. Los niveles de níquel, plomo y cromo fueron detectables únicamente en cangrejos (tejido blando). Los huevos de cangrejo presen-taron concentraciones de cobre, cadmio, níquel y zinc por e3ncima del límitge de detección en primavera de Villa del Mar y Puerto Cuatreros y el cromo fue no detectable en ambas estaciones y los tres sitios. A excepción del zinc, las concentraciones de los metales halladas en huevos fueron inferiores a las detectadas en hembras. Para el caso del cobre las hembras presentaron concentraciones dos órdenes de magnitud mayores, lo que estaría asociado con el aumento de la concentración de hemocianina en los adultos. Se hallaron niveles detectables denlos seis metales analizados en las cáscaras de huevos de ostreros. La presencia de materiales pesados tanto en los eslabones inferiores (cangrejos y poliquetos) como los superiores (huevos del ostrero) sugiere que los metales que se encuentran biodisponibles en el ambiente son transferidos a las poblaciones del ostrero pardo del estuario de Bahía Blanca a través de las cadenas tróficas. La realización de este trabajo permitió obtener resultados uy valiosos respecto de la biología del ostrero pardo, Haematopus palliatus, en el estuario de Bahía Blanca, siendo este estudio el primero llevado a cabo en la región. Por otra parte por primera vez se analizaron, en forma simultánea, los niveles de metales pesados en distintos eslabones de la cadena trófica. Cabe destacar que los resultados obtenidos para metales en poliquetos sonel primer antecedente para la zona media e interna del estuario de Bahía Blanca. / This study approaches the characterization of American oystercatcher (Haematopus palliatus) populations in te inner and middle zone of the Bahía Blanca estuary, establishing on these the potential environmental conditioning as a consequence of the antropic impact produced intehe region. Between September and December 2008 and 2009. biological studies were carried out on the populatios of the American oystercatcher. Parallel there were carried out two-monthly samplings of two marine invertebrates prey items of the American oystercatcher inthe same study sites, in which the concentrations of some potentially toxic heavy metals were measured. Also there were gathered some eggs of American oystercatchers in which the concentration of the same metals was also measured.Respect of the American oystercatcher popula-tions, a synchrony on laying dates inthe three stydy sites and inthe two years of sampling was found. The number and density of pairs and nests were superior in the Island that inthe Continent (Villa del Mar and Puerto Cuatreros). The size of the clutch was between one and three eggs (equal mode to two)in three sites, being the Island the only site that had nests with three eggs. The length and the average volume turned out to be mayor in the eggs of the Continent that in those of the Island. The diameter of the nest turned out to be similar both in the Island and in the Continent. The nest of the Island were located preferably near the line of tide of storm whereas those of the Continent were located mainly in an intermediate posi-tion. The majority of the nests in the Island presented a degree of vegetable coberage of more than 75 % of the area, opposite tu coberage of between 25 and 50% for most of the nests of the Continent. The presnce of other colo-nial nesting species in the Island, which may be potentials predators, it might make clear the major degree of vegetable coverage and the major nearness to the line of tide of storm as protection measure of the eggs to eventual assaults, denoting a certain flexibility in the behavior of this species as mechanism of escape opposite to the depredation. The elaboration of the nests turned out to be similar for the nests of the Island and Conti-nent. It was possible to establish that the human presen-ce, as an element of the antropic impact, it is a determi-nant factor in tehe variabilbity of the density of pairs and nests with regard to the position in the Bahía Blanca estuary. The concontrations of six metals found not only in crabs (soft tissues and eggs) but in polychaetes also, did not present significant differences between Villa del Mar and Puerto Cuatreros reinforcing the decision to join, in the Chapter I, both sites forming Continent. There were found detectable levels of copper, cadmium and zinc in crabs (soft tissues and eggs) and polychaetes. The levels of nickel, lead and chromium were detectable only in crabs (soft tissues). The crab eggs presented concentrations of copper, cadmium, nickel and zinc over the detection limit in spring and summer and in the three sites ; lead was detected only in spring of Villa del Mar and Puerto Cuatreros, and chromium was not detectable on both stations and in the tree sites. With the exception of zinc, the concentrations of the metals found in eggs were lower than the detected ones in females. For the case of copper the females showed concentrations two maor orders of magnitude, which would be associated with the increase of the concentration of hemocianine in the adults. There were found detectable levels in the six metals measured in the eggshells of American oystercatchers. The presence of heavy metals so much in the low links (crabs and polychaetes) as the superiors (eggshells of the American oystercatchers) suggests that the metals which are bioavailable in the environment are transferred to the populations of the American opystercatchers of the Bahía Blanca estuary across the trophic chains. The accomplish-ment of this work allowed obtainning very valuable results respect of the biololgy of the American oystercatcher, Haematopus palliatus, in the Bahía Blanca estuary, being this study the first one carried out in the region. On the other hand by the first time there were analyzed, in simultaneous form, the levels of heavy metals in different links of the trophic chin. It is necessary to emphasize that the results obtained for metals in polychaetes are the first precedent for the inner and middle zoneopf th Bahía Blanca estuary.

Determina la preservación de la diversidad y distribución del fitoplancton silíceo en los sedimentos superficiales del margen continental frente al Perú y Ecuador. Analiza 110 muestras de columna de agua y sedimento superficial de 29 estaciones de muestreo ubicadas entre 13 y 100mn de distancia a costa y de 59 hasta 2607m de profundidad distribuidas latitudinalmente frente a un perfil paralelo al margen continental desde la línea ecuatorial (Ecuador) hasta mar afuera de Punta San Fernando, Ica (Perú) durante la primavera del 2008. Identifica un total de 48 especies de fitoplancton silíceo, siendo las diatomeas las más abundantes (45 especies). En la columna de agua se determina que la disolución relativa del fitoplancton se produce a los 50m de profundidad. Existe una moderada a buena preservación de especies en los sedimentos, en mayor proporción de diatomeas más robustas tales como Thalassionema nitzschioides var nitzschioides (35,2%), Thalassionema nitzschioides var parva (9,9%) Cyclotella striata (5%) y esporas de Chaetoceros sp. (5,8%). Entre las especies de fitoplancton silíceo también se preservaron silicoflagelados como Dictyocha fibula, y Octactis octonaria. Las especies fitoplanctónicas silíceas muestran una distribución típica propia de las masas de agua que participan dentro del área de estudio. / Tesis

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al Grado de Magister en Ciencias Agropecuarias, Mención Producción Agroindustrial / La incorporación de nuevos ingredientes a la industria agroalimentaria da posibilidades de crear productos novedosos y atractivos para los consumidores, además de otorgar características beneficiosas al producto, minimizar el contenido de nutrientes críticos e incorporar compuestos bioactivos beneficiosos para la salud; dentro de un contexto de altos índices de sobrepeso y obesidad, que afecta a toda la población, incluida la infantil. El alga marina pelillo (Gracilaria chilensis) es un potencial ingrediente para incorporar en alimentos. En primera instancia, se compararon las características químicas y microbiológicas del pelillo crudo y cocido con vapor; luego se evaluaron sus características tecnológicas para estimar su comportamiento en la elaboración de alimentos. El pelillo cocido se caracteriza por su alto contenido de fibra dietética y polifenoles en comparación al pelillo sin cocción. El pelillo cocido presenta propiedades tecnológicas adecuadas para incorporarlo en alimentos. Posteriormente, se evaluó la incorporación de pelillo en una hamburguesa. La incorporación de pelillo como ingrediente en la hamburguesa aumentó el contenido de proteínas, de fibra dietética y de polifenoles; al mismo tiempo disminuyó el contenido de materia grasa y mejoró el perfil lipídico, al aumentar el contenido de ácidos grasos monoinsaturados, en comparación con una hamburguesa control. Sumado a lo anterior, la hamburguesa con pelillo presenta una mejor estabilidad durante el almacenamiento que el control, ya que su oxidación lipídica fue más tardía y necesita mayor energía de activación para la reacción de rancidez. En cuanto a sus características sensoriales, el tratamiento en cuestión fue aceptable para los evaluadores. El pelillo se presenta como un buen ingrediente para nuevos productos alimenticios, y al incorporarlo en hamburguesas se logra un alimento más saludable.

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, Mención Producción Agroindustrial / Es conocido el aporte nutricional que pueden otorgar las algas marinas a nivel global, pero a nivel local poco se sabe acerca de éstas. Para conocer las propiedades nutricionales y saludables del pelillo, como potencial ingrediente alimenticio, se determinó la composición química en pelillo crudo y cocido con vapor; además de conocer su contenido de antioxidantes. También se analizó microbiológicamente para tener en consideración al momento de ser utilizada dentro de un alimento. El pelillo cocido con vapor, obtuvo mayor contenido de humedad, cenizas, lípidos y mejor calidad microbiológica que el pelillo crudo, pero una menor capacidad antioxidante. La fibra dietética total aumentó durante la cocción, al igual que el contenido de polifenoles. A pesar de tener un bajo contenido de materia grasa, ésta es rica en ácidos insaturados, principalmente oleico. El pelillo cocido con vapor se presenta como un buen ingrediente para la formulación alimentos más saludables. / The nutritional content that the seaweed can give is well-known globally, but locally it is almost unknown. In order to discover the alimentary potential of this seaweed to complement nutritionally the human feed, the cooking effect of the smashed ogo-nori, comparing chemically the seaweed steam cooked and raw; also knowing its antioxidants content. It was also analyzed microbiologically for having under consideration when it is going to be used into a food. The steamed ogo-nori got a higher wetting, ashes, lipids and a better microbiological quality than the raw ogo-nori, but a lower antioxidant capacity. The total amount of dietary fiber rose during de cooking, so as the polyphenols content. Although having a low fat content is rich in unsaturated, predominantly oleic acid. The steamed ogo-nori is introduced as a good ingredient for the creation and improves of food to incorporate into the diet.

Los microorganismos cumplen un rol importante en la remineralización de la materia orgánica que ocurre en los sedimentos marinos. Los nutrientes obtenidos de este proceso son llevados a la superficie mediante los afloramientos que ocurren en la costa central del Perú, contribuyendo así en la alta productividad de nuestro litoral. A pesar de su importancia, se han realizado escasos estudios sobre la ecología de los microorganismos presentes en los sedimentos de nuestras costas. Es así, que el objetivo de éste trabajo fue el de determinar la densidad y la biomasa microbiana bentónicas y establecer su relación con los factores oceanográficos y sedimentarios frente al Callao, durante el año 2007. Para ello se utilizó la técnica de recuento directo con microscopía de epifluorescencia, el análisis de imágenes digitales, y el análisis de correlación. Así, la densidad varió entre 4,35 x 10^9 a 3,06 x 10^10 cel./cm³. La biomasa encontrada fue de 79,73 a 2527,93 µgC/cm³. Los valores de biovolumen oscilaron de 0,06 a 0,51 µm³/cel. Se encontró una relación positiva significativa entre la clorofila y la biomasa, así como entre la clorofila y el biovolumen en la estación más cercana a la costa. Asimismo, se encontró una relación negativa significativa entre el carbono orgánico total y las variables densidad y biomasa. La temperatura del agua de fondo mostró una relación positiva significativa tanto con la densidad como con la biomasa. Por otro lado, no se observó una disminución significativa de la biomasa respecto a la profundidad del sedimento, por lo que la materia orgánica de origen fitoplanctónico no sería el principal factor en la distribución de los microorganismos. Otros factores como la disponibilidad de aceptores de electrones, que controlan la remineralización de nutrientes, deben ser estudiados. Palabras clave: sedimentos marinos, abundancia microbiana, biovolumen microbiano, biomasa microbiana, epifluorescencia, remineralización. / Microorganisms play an important role in the remineralization of organic matter in marine sediments. Nutrients obtained by this process are taken to the surface with the upwelling at the central coast of Peru, contributing to the high productivity of this region. Nevertheless, there are few studies about the microbial ecology of marine sediments in Peru. Therefore, the objective of this study was to determine the benthic microbial density and biomass, and to establish their relationship with oceanographic and sedimentary parameters in the coast of Callao during the year 2007. The technique of direct counting by epifluorescence microscopy was used, as well as analysis of digital pictures and statistical correlation. Microbial density varied between 4,35 x 10^9 and 3,06 x 10^10 cell/cm³. Biomass values ranged from 79,73 to 2527,93 µgC/cm³. The biovolume oscillated between 0.06 and 0.51 µm³/cell. A significant positive correlation between chlorophyll and biomass, as well as between chlorophyll and biovolume at the closest station to the coast was found. A significant negative correlation between total organic carbon and both microbial density and biomass was also found. Bottom water temperature showed a significant positive correlation with both microbial density and biomass. On other hand, we did not observe a significant decrease of microbial biomass with sediment depth, therefore, we conclude that the phytoplanktonic organic matter is not the only factor that affects the distribution of microbial abundance. Other factors such as the availability of electron acceptors, which controls the nutrient remineralization, should be explored. Keywords: marine sediments, microbial abundance, microbial biovolume, microbial biomass, epifluorescence, remineralization.