Ernesto García Mendoza

Departamento de Oceanografía Biológica / CICESE

“VI Simposio Internacional de Sanidad e Inocuidad Acuícola”

Falsos positivos en la determinación de biotoxinas marinas lipofílicas

Baja California, condiciones ambientales y ecología costera

Forma parte del Sistema de la Corriente de California

Las condiciones oceanográficas originan ambientes ricos y productivos que sustentan pesquerías importantes

Las surgencias es un proceso importante de fertilización en la zona costra

Ambiente adecuado para la acuicultura de moluscos bivalvos

B.C. primer productor de mejillones y ostiones cultivados: Lagunas de Guerrero Negro, Manuela y San Quintín. Area de Rincón de Ballenas, BTS

Sea surface temperature

Sea surface height and geostrophical circulation

¿Que es un florecimiento algal (FA)?

¿Por qué se convierte en nocivo un FA (FAN)?

La acumulación de una alta biomasa y/o la producción de metabolitos de las especies formadoras de FA pueden afectar a otros organismos

Aspectos nocivos de los FAN

•Químicos. Producción de metabolitos nocivos: Diferentestipos de toxinas (neurotoxicas, hemolíticas, diarreicas),especies reactivas de oxigeno y otras sustanciaspotencialmente nocivas.

•Mecánicos. Lesionan y/o obstruyen las branquias en lospeces.

•Biológicos. Por la degradación de las condiciones delmedioambiente afectan a otros organismos. Condicionesanóxicas, producción de espumas, mucilagos etc

Alexandrium sppSAXITOXINA

Pseudonitzschia sppACIDO DOMOICO

Dinophysis spp: AO y DSTxs

Gymodinium catenatum

4

Ficotoxinas asociadas a FAN

NOM-242-SSA1-2009Ficotoxinas marinas reguladas en México

Ficotoxinas marinas: Metabolitos con actividad tóxica producidos por microlalgas.Ocasionan cuadros tóxicos en humanos:PSP (Intoxicación paralizante por consumo de mariscos) Saxitoxina y análogosASP (Intoxicación amnésica por consumo de mariscos) Acido domoicoDSP (Intoxicación diarreica por consumo de mariscos) Acido okadaico ydinofisistoxinas

5

Guía técnica del PMSMB Yessotoxinas 1mg/kgAzaspiracidos 160 mg/Kg

Cultivo de moluscos bivalvos en Baja CaliforniaDatos: pagina CSAIBC

La actividad de acuicultura puede estar condicionada por la presencia de especies de fitoplancton con potencial toxico/nocivo

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Pro

ducc

ión

(tn)

0

100

200

300

400

500

600

Tiempo (año)

Mejillón

Tres vedas sanitarias asociadas a la presencia de toxinas de tipo lipofílico (???)

~200 tn

Datos: Anuario Estadístico Nacional (CONAPESCA)

Tiempo

05 06 07 08 09 10 11 12 13 14

Prod

ucci

on (t

n m

)

0

100

200

300

400

500

Tiempo (años) 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14

Pro

ducc

ion

(tn m

)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

114

125

El caso ostión

También las decisiones de regulación e implementación de programas nacionales de atención de la problemática afecta a la acuicultura de moluscos bivalvos

Cierre de frontera USA

Cultivo de moluscos bivalvos en Baja California

Para evitar los efectos negativos a la salud pública yminimizar pérdidas en las actividades económicascosteras debe de existir un programa sólido para laatención de la problemática asociada a los florecimientosalgales nocivos (FAN)

Contar con la capacidad técnica adecuada que permita ladetección inequívoca de los ficotoxinas reguladas

Evitar Falsos Negativos (salud pública) y FalsosPositivos (actividad económica)

Conceptos básicos

N COOH

COOH

COOH

H3C

H3C

H

¿Que son las ficotoxinas marinas?

Compuestos químicos que son producidos (metabolitos secundarios) por las microalgas. Pueden afectar a otros organismos y tener un efecto negativo sobre la salud publica

Limite máximo permisible 160 μg/kg

1 mg/kg)

160 μg/kg

Como las detectamos

Bioensayo en ratónMétodo no cuantitativo Método de detección no normado en México. Protocolo no homogéneo internacionalmente (diferente tejido, diferentes solventes, partición con solventes). EXTRACTO CRUDO (hepatopancreas o cuerpo entero) Observación por 24 hrs2 de 3 ratones muertos: prueba positiva Concentración de toxinas mayor de los niveles regulatorios

FALSOS POSITIVOS, INTERFERNECIAS

No existe casos reconocidas de intoxicación, pero se monitorean desde el 2009. Regulada en la NOM-242-SSA1-2009 publicada en el 2011 (Toxina diarreíca, acido okadaico)

Se implementaron dos vedas sanitarias en al región en el 2010 (primera veda sanitaria en Norteamérica?), tres en 2012 y una en 2013.

DSP o toxinas lipofilicas:¿Un problema emergente?

?Es un problema del uso del bioensayo en ratón como método de prueba?

El caso del 2012

Comunidad fitoplanctonica Medición temperatura a diferentes profundidades • Evaluación de la concentraciónde toxinas lipofílicas en mejillónBioensayo en ratón utilizando elhepatopáncreas (Yasumoto, 1979)Bioensayo en ratón en cuerpo completo (EU Harmonized protocol)

LC-MS/MS (EU Harmonized protocol).Centro de Investigaciones Marinas(CIMA). Centre for Environment, Fisheries and Aquaculture (CEFAS).

OkatestJellets

Time (2012)

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Din

ophy

sis

abun

danc

e (C

el L

-1)

0

1000

2000

3000

4000

5000 OA/D

TX/PTX ( g OA

eq/kg)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

180010 m

0 m

Toxinas lipofílicas en mejillonesToxinas diarreicas DSP (AO, DTX y PTX) y abundancia de Dynophysis DTX1 detectada en 6 muestras. Concentración max. 8.5 mg/kg PTX2 concentraciones variables

Time (2012)

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Rel

ativ

e ab

unda

nce

(%)

0

10

20

30

40

50

60

70 OA/D

TX/PTX ( g OA

eq/kg)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Dinophyis acuminata Dinophyis fortii

YesotoxinasSe detectaron cuatro análogosYTX: 19 to 62%HYTX: 45 to 65%OHYTXOH hYTX.

Lingulodinium polyedrum

Time (2012)

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Abun

danc

e C

el L

- 1 (x

103 )

0

10

20

30

40

50

60

70

YTX ( g/kg)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

Otras toxinas lipofílicas: Azaspiracidos, gymnodiminas, espirolidos

Time (2012)

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

SP

X 1

(mg

kg-1

)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5 A

Time (2012)

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Gym

, AZA

1 (m

g kg

-1)

0

2

4

6

8B

Gymnodiminas

No se detectaron a los agentes causales

XEVO - TQ

HP CC

TOTAL 37 43

FALSOS POSITIVOS 20 8

FALSOS NEGATIVOS 1 9

COINCIDENCIAS 16 26

% ERROR 57 39.5

Regulación: BIOENSAYO EN RATÓN (BER)

Falso negativo: resultado negativo por BER cuando [toxinas diarreicas] > 160 mg/kg evaluadas pro LC-MS/MS

Falso positivo: resultado negativo por BER cuando [toxinas diarreicas] < 160 mg/kg evaluadas pro LC-MS/MS

ID BER AO LIBRE

AO ESTERIFICADO

DTX/PTX/AO

AO ESTER/LIBRE

30 CC 31.30 113.24 170.9 3.6236 CC 49.80 153.39 214.4 3.0837 CC 89.59 396.10 532.1 4.4238 CC/HP 50.77 137.71 191.3 2.7141 CC 46.96 125.23 175.5 2.6744 CC 101.55 156.00 266.7 1.5453 CC 105.04 380.82 493.3 3.6355 CC 79.63 178.02 258.5 2.2456 CC 59.77 444.03 542.0 7.43

Concentración de toxinas diarreicas en falsos negativos

Regulación: BIOENSAYO EN RATÓN (BER)

ID [PTX] Dosis [SPX] Dosis [GYM] Dosis [YTX] Dosis

ug/kg ug/kg ug/kg ug/kg ug/kg ug/kg ug/kg ug/kg

7 0.00 0.00 4.86 6.08 0.00 0.00

10 0.00 0.00 1.66 2.07 0.00 0.00

11 0.00 0.00 1.11 1.39 0.00 0.00

18 0.00 0.00 0.00 0.00

30 26.39 32.99 2.54 3.18 430.00 537.50

32 0.00 0.00 0.00

33 12.63 15.79 1.34 1.67 140.00 175.00

36 11.30 14.12 2.16 2.70 0.13 0.16 90.00 112.50

37 46.48 58.11 1.32 1.65 110.00 137.50

40 0.32 0.40 0.48 0.60 0.00 0.00

Concentración de toxinas diarreicas en falsos positivos

Gymnodimina LD50= 74 µg kg-1.

LD50 de 13-desmetil espirolido C = 40 µg kg-1,

Se han reportado LD50 tan bajo como de 5 µg kg-1

La coocurrencia de yesotoxinas, espirolidos y gymnodiminas pueden tener un probable efecto aditivo o sinérgico que pudiera causar la muerte de los ratones independientemente, o en conjunto con de la presencia de DSTx

POSITIVO

NEGATIVO

A

Tiempo

ene. feb. mar. abr. may. jun. jul. ago. sep. oct. nov. dic.

Abun

danc

ia C

el L

-1

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

BER- hepatopáncreas

Time (2012)

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

YTX

DSP toxins maximum permted level

Cierres asociados a resultados por masas

Limite máximo permitido para DSP

• La detección inequívoca de diferentes toxinas de tipo lipofílicoy la identificación del agente causal para algunas de ellas,demuestra que la presencia de este tipo de toxinas enmoluscos bivalvos, es un problema emergente en la región.

• La presencia de FP y FN influyen de manera importante en lasdecisiones que se toman para cerrar o no una zona decosecha

• No es posible distinguir biotoxinas lipofílicas reguladas y noreguladas con el bioensayo en ratón, por los que se necesitaimplementar métodos analíticos en México para la deteccióneste tipo de toxinas.

Perpectivas

Veda 2013: 16 de julio al 23 de agosto

D. fortii-2012

Tiempo

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Abun

danc

ia C

el L

-1

0

1000

2000

3000

4000

5000

Superficie10 metros

D.fortii-2013

TiempoJan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Abun

danc

ia C

el/L

0

1000

2000

3000

4000

5000

Superficie10 metros

Bahía Salina en Bahía San Jorge en el Municipio de Caborca, Sonora, por ausencia de toxina diarreica (Ácido Okadaico). 19 dic a 24 de enero 2014

3 sep a 18 de sep 2013

Veda sanitaria en la Laguna Ojo de Liebre, y los esteros de El Cardón y La Bocana, BCS. Deteccion de acido okadaico 9 de mayo hasta junio o julio 2014

ALERTAS SANITARIAS POR PRESENCIA DE FLORECIMIENTO DE ALGAS NOCIVAS (FAN) Y BIOTOXINAS MARINAS

RESULTADOS DE LA CONVOCATORIA "REGISTRO Y ESTRUCTURACIÓN DE REDES TEMÁTICAS CONACYT 2014"

REDES APROBADAS

Red de Investigación sobre Florecimientos Algales Nocivos (RedFAN)

Identificación de Alexandrium ostenfeldii como especie productora de espirólidosy evaluación de su acumulación en el mejillón mediterráneo Mytilusgalloprovincialis cultivado en la Bahía de Todos Santos. Tesis de maestría PatriciaEsthefanía Paredes Banda.

Distribución espacio-temporal del dinoflagelado Dinophysis fortii, productor detoxinas lipofílicas en la Bahía de Todos Santos, Baja California, México. Tesis demaestría Yaireb Bravo Sanchez

FICOTOX : Colaboradores y personal asociado

Yaireb, Sánchez-Bravo .Juan Blanco JAndrew Turner Mancera-Flores JJose Luis Peñia David Rivas D., Paula Perez-Brunius Antonio Almazán Becerril Leslei MorenoJairo fuentesJennifer Medina Michelle Fimbres

Agradeccimientos