Dos actividades de difusión de resultados del proyecto del Instituto de Acuicultura de la Universidad Austral de Chile Sede Puerto Montt FIP N° 2014-65 “Impacto de los productos utilizados en el control del ectoparasito Caligus Rogercresseyi, sobre los recursos chorito y jaiba marmola” marcaron el cierre de esta iniciativa.

En Aysén y Puerto Montt se dieron a conocer, a través de talleres, los resultados de esta iniciativa de investigación que duró un poco más de 2 años y que reunió un selecto grupo de investigadores: Dr. Jorge Toro, Dr. Miguel Pardo, Dr.(c) Pablo Oyarzún y Biol Mar Marcela Riveros del Instituto de Ciencias Marinas y Limnológicas de la UACh; la Dra. Paulina Gebauer, del Centro I-mar de la Universidad de Los Lagos, el Dr. Mauricio Urbina, Biosciences, University of Exeter, del Reino Unido; y el Dr.(c) Juan Pablo Cumillaf, Instituto de Acuicultura, UACh, liderado por el Dr Kurt Paschke del Instituto de Acuicultura, e Investigador Asociado del Centro FONDAP de Investigación en Dinámica de Ecosistemas Marinos de Altas Latitudes (IDEAL) de la  UACh.

Según lo informado en el taller, fueron analizados cinco áreas diferentes, desde la literatura existente hasta estudios bajo condiciones controladas de los efectos que producen estos pesticidas en diferentes etapas de la vida de chorito y jaiba marmola, comparación de exposición en situaciones controladas y estudios de campo en centros de cultivo.

Estos químicos nocivos para caligus, lo fueron también para las especies estudiadas, con diversos efectos dañinos dependiendo del químico y su concentración, detectándose que los efectos más severos en estas especies se presentan en los estadios tempranos de desarrollo. Dado que la investigación fue en laboratorio, y se contrastaron análisis en el medio ambiente donde se están utilizando estos pesticidas, la investigación deja abierta la posibilidad de la realización de un estudio en terreno, pues son muchas las variables que se presentan en terreno en comparación a una investigación en un ambiente controlado.

Resultados

1. Luego de la revisión de la literatura nacional e internacional disponible, sobre los efectos de los principales compuestos utilizados por la industria para combatir el Caligus: Azametifos, peróxido de hidrogeno, deltametrina y cipermetrina. La revisión mostró que los quimioterapéuticos a las concentraciones utilizadas por la salmonicultura superan las concentraciones que provocan un 50% de mortalidad en muchos de los organismos analizados. Del mismo modo, exposiciones con estos compuestos pueden desencadenar diferentes efectos subletales sobre el comportamiento, la reproducción, cambio en la asignación de energía corporal, sobre la viabilidad de hemocitos y en la función inmune, así como sobre la respuesta frente al estrés oxidativo (alteración de la actividad enzimática antioxidante, daño por peroxidación de lípidos, carbonilación de proteínas). En particular, para azametifos se ha reportado que disminuye la actividad de la acetilcolinesterasa involucrada en la transmisión del impulso nervioso.

La respuesta de las especies frente a estos compuestos dependerá de la especie evaluada, del estadio de desarrollo estudiado, de las concentraciones del compuesto y el tiempo de exposición, así como de la repetitividad de la exposición. Sin embargo, cabe mencionar que la mayoría de las evaluaciones reportadas son producto de exposiciones a los compuestos por tiempos mayores a los utilizados por la industria. Se evidencia la falta de estudios en estadios tempranos del ciclo de vida de invertebrados marinos, tales como larvas, en comparación con estadios adultos, pese a que estadios tempranos presentan mayor sensibilidad a los compuestos y su desarrollo ocurre en el mismo cuerpo de agua que es utilizado para los baños.

2. Respecto a la toxicidad aguda y crónica de la cipermetrina, deltametrina, azametifos y peróxido de hidrógeno en la etapa adulta y larval en jaiba marmola (Cancer edwardsii) bajo condiciones controladas.

Los científicos realizaron exposiciones agudas y crónicas a distintas concentraciones de los compuestos experimentales en condiciones controladas de laboratorio. No se observó un efecto significativo de los diferentes compuestos en los porcentajes de viabilidad espermática, ni sobre alteraciones en el tejido ovárico de jaiba marmola, tanto en exposiciones agudas como crónicas.

Exposiciones agudas (24h) provocaron mortalidad en adultos de jaiba. Para Cipermetrina se obtuvo una Concentración Letal 50 CL50 (concentración que mata al 50% de los individuos) de 14.64 ± 0.27 ppb levemente inferior a la Concentración recomendada por el fabricante CRF (15 ppb). Deltametrina presentó una CL50 de 3.255 ± 0.21 ppb (CRF = 2 ppb). Azametifos el 50% de los individuos murieron a concentraciones cercanas a los 2000 ppb, muy por encima de la CRF de 100 ppb. La exposición a Peróxido por 24h no provocó mortalidad, pero si un daño severo (los animales flotaron) a concentraciones entre 1000 y 1500 ppm (CRF 1500 ppm).

Efectos subletales de los compuestos se observaron en diversos aspectos de la fisiología de adultos de jaiba, alterándose la tasa metabólica y actividad de la enzima antioxidante catalasa (CAT) en músculo y hepatopáncreas dependiendo del compuesto al que fueron expuestos.

Azametifos no afectó la actividad de CAT pero disminuyó la actividad de la enzima acetilcolinesterasa (enzima involucrada en la transmisión del impulso nervioso), especialmente luego de exposiciones crónicas

Todos los fármacos utilizados contra el Caligus, cipermetrina, deltametrina, azametifos y peróxido de hidrogeno, por la industria salmonera a las concentraciones y tiempo de exposición recomendadas por el fabricante tienen efectos letales en el primer estadio larval de Jaiba C. edwardsii. En general se observó que las larvas Zoea I de C. edwardsii fueron más sensibles a los quimioterapéuticos utilizados contra el control del Caligus que las larvas de centolla y siendo el último estadio larval de esta especie más sensible que el primero. El 100% de las larvas de C. edwardsii murieron a una concentración 100 veces menor a la recomendada por el fabricante para la cipermetrina a las 24 horas post- exposición. A las 48 horas post exposición el 100% de las larvas murieron al ser expuestas una concentración de deltametrina 20 veces menor a la utilizada contra el Caligus. Una concentración 10 veces menor de azametifos que CRF (concentración recomendada por el fabricante) mató el 100% de las larvas de Jaiba después de 72 horas de exposición y por último el 50% de las larvas murieron al ser sometidas a peróxido a CRF luego de 96 horas post-exposición.  En el caso de las larvas de centolla el 100% de las larvas se encuentran moribundas y/o muertas a CRF de cipermetrina a las 96 horas post-exposición. Para la deltametrina el 100% de las larvas están muertas o moribundas a concentraciones 33% inferiores a CRF. Una concentración superior 200 ppb de azametifos a la utilizada contra la caligidosis genera el 100% de larvas de L. santolla muertas y/o moribundas. Por último, el 50% de las larvas de L. santolla son afectadas por concentraciones de 2000 ppm (1500 ppm CRF) de peróxido de hidrogeno después de 96 horas post aplicación. Presentándose este quimioterapéutico como el menos dañino para las especies no objetivo evaluadas en este estudio. Exposiciones crónicas sobre larvas de jaiba marmola indican que cerca del 100% de larvas fueron afectadas luego de 4 días de aplicaciones por 20 min de Peróxido de hidrogeno a 1500 ppm y aproximadamente el 80% de ellas fueron afectadas a 375 y 750 ppm. En azametifos, el 44% de las larvas murieron a 0.0625 – 0.25 ppb, y 54% a 0.5 ppb después de 7 días de aplicaciones por 30 min.

Es importante indicar que, si bien las larvas pueden sobrevivir por algunos días post-exposición a algunas concentraciones utilizadas para algunos compuestos en condiciones de laboratorio, en condiciones de campo probablemente sean fácil presa de depredadores y además precipiten rápidamente al fondo debido que pierden la capacidad para nadar, así como pierden la capacidad de alimentarse, teniendo como consecuencia altas probabilidades de morir. Cabe destacar que, en términos generales, en C. edwardsii las larvas resultaron más sensibles que los adultos a las mismas concentraciones experimentales a pesar de que los tiempos de exposición fueron menores.

3. Respecto a la toxicidad aguda y crónica de azametifos y peróxido de hidrógeno en la etapa adulta y larval de chorito (Mytilus chilensis) y su efecto en la fijación de las mismas, bajo condiciones controladas.

Se comprobó la identidad taxonómica de los animales experimentales confirmando que se utilizó Mytilus chilensis.  Luego de una exposición aguda por 48h a 7 concentraciones de peróxido y 7 de azametifos mas sus respectivos controles. Se evidenció una casi nula tasa de aclaramiento en los choritos experimentales y el potencial de crecimiento es negativo para todas las concentraciones de peróxido evaluadas. Por el contrario, los animales expuestos a azametifos presentaron tasas de alimentación y potenciales de crecimiento positivos, y solo a las mayores concentraciones evaluadas los valores son menores al control.

Este mayor efecto de Peróxido de Hidrógeno en comparación con Azametifos es aún más notorio sobre viabilidad de gametos, donde por sobre 300 ppm de peróxido *30 min se produjo una disminución significativa en movimiento de los espermatozoides y una baja en el recuento de los ovocitos sin destrucción celular y, especialmente sobre larvas de Mytilus chilensis, donde menos que un 5% sobrevive luego de ser expuestas a concentraciones de peróxido de hidrógeno 30 veces menores a la CRF. Para Azametifos el efecto sobre la sobrevivencia larval de M. chilensis también es significativo a concentraciones 30 veces menores que CRF con solo un 20%. El experimento de fijación de larvas en presencia de Azametifos mostró una reducción del número de larvas asentadas. Al utilizar 100 ppb (CRF) el número de larvas asentadas se redujo en un 90% respecto a los controles y cuando la concentración fue 1 ppb el asentamiento se redujo en un 44% luego de 96 h post exposición.

4. Determinar la concentración que alcanza el azametifos y el peróxido de hidrogeno en condiciones de campo y compararla con los resultados obtenidos bajo condiciones controladas.

La concentración de los compuestos durante el baño al interior de la lona fue, en general, homogénea tanto para peróxido de hidrógeno como para azametifos. Durante las evaluaciones de ambos compuestos se evidenció una caída de la concentración importante a los 10 min del retiro de la lona. Del mismo modo, a los 10 m de la jaula tratada los valores cayeron bajo los límites de cuantificación de los métodos. Sin embargo, estas conclusiones deben ser considerados sitio-especificas puesto que hay características ambientales de los centros de cultivo como exposición al viento, corrientes de marea y otros factores hidrográficos que pueden influir en la dilución y/o dispersión de los productos químicos.

Conclusiones generales

En términos generales, los resultados del presente proyecto indican que hay un efecto significativo de los compuestos utilizados sobre todos los estadios de desarrollo estudiados en chorito y jaiba en casi todas las variables analizadas. El efecto observado es diferente para cada compuesto dependiendo de la especie estudiada y estado de desarrollo analizado, siendo los estadios tempranos del desarrollo los afectados en forma más severa. La viabilidad de los estadios analizados se vio severamente afectada en todas las condiciones por concentraciones inferiores a la CRF aunque por tiempos de exposición no siempre similares a los recomendados por el fabricante. Mientras que para chorito el peróxido de hidrógeno provocó mayores efectos en las variables estudiadas, al compararlo con azametifos, en jaiba el peróxido provocó efectos menos perjudiciales. Para esta última especie, donde se analizaron cuatro compuestos químicos, el efecto de piretroides sobre el desarrollo larval de jaiba y centolla es devastador, presentando un efecto significativo en la sobrevivencia larval a concentraciones órdenes de magnitud menores a la CRF. Más aún, para el caso de larvas de jaiba, las concentraciones letales en algunos de los compuestos estudiados, están por debajo del límite de detección del compuesto por parte de los laboratorios comerciales y esto representa una situación muy preocupante. Esto es especialmente importante al contrastar los resultados obtenidos bajo condiciones controladas de laboratorio con la información obtenida de terreno o campo. Si bien, el enfoque del proyecto era marcadamente de laboratorio, dos de los objetivos buscaban tener una aproximación a las condiciones experimentadas en terreno. El efecto de dilución/degradación de los compuestos utilizados en los baños sugiere que no hay presencia cuantificable del compuesto a poca distancia (o tiempo) del lugar de aplicación, sin embargo, esto es debido a la capacidad limitada de detección y cuantificación del compuesto por parte de los laboratorios comerciales, dado que en los experimentos de laboratorio los efectos de concentraciones nominales por debajo de los límites de detección del compuesto son evidentes. Dicho de otra forma, el efecto de los compuestos sobre los diferentes estadios de desarrollo de los animales estudiados podría estarse generando, aunque el compuesto no pueda ser cuantificado en el ambiente por la metodología utilizada en el presente proyecto y por los laboratorios comerciales. La principal dificultad radica entonces en la estimación de la cantidad de compuesto en el ambiente y el tiempo y frecuencia a la que los animales podrían estar expuestos en condiciones de campo (objetivos no requeridos en el presente proyecto).

Finalmente, dadas las características de los experimentos realizados en laboratorio en términos de condiciones controladas y calidad del agua utilizada, aclimatación de animales, etc., la aplicabilidad directa a condiciones de terreno debe hacerse con cautela considerando que las condiciones de terreno son más complejas, donde interactúan más factores que los analizados en el presente proyecto. Se requiere mucho mayor información del comportamiento de los compuestos en terreno, tanto en la columna de agua como su potencial acumulación en material particulado y sedimentos, así como en la flora y fauna marina tanto pelágica como bentónica, así como su transferencia o flujo en la trama trófica. Del mismo modo como se sugiere cautela al extrapolar los datos obtenidos en laboratorio a condiciones de terreno, la información obtenida es concluyente en términos de evaluación del efecto negativo de la mayoría de los compuestos utilizados como quimioterapéutico para el control de Caligus sobre diferentes etapas del ciclo de vida de dos especies de importancia ecológica y socioeconómica para el país.