Presencia de Vibrio spp en la subregión Sanquianga-Gorgona y su relación con las condiciones hidrográficas

Christian Bermúdez-Rivas; Jenny Parada; Yadi Moreno; Fredy A. Castrillón Valencia; Brainer Ángel

doi:10.15472/c4hck5

Presencia de Vibrio spp en la subregión Sanquianga-Gorgona y su relación con las condiciones hidrográficas

Citation

Bermúdez-Rivas C, Parada J, Moreno Y, Castrillón Valencia F A, Ángel B (2023). Presencia de Vibrio spp en la subregión Sanquianga-Gorgona y su relación con las condiciones hidrográficas. Dirección General Marítima. Sampling event dataset https://doi.org/10.15472/c4hck5 accessed via GBIF.org on 2024-12-11.

Description

El proyecto se enfocó en la recolección de muestras de agua con el fin de determinar la presencia del género bacteriano Vibrio spp (Vibrionales: Vibrionaceae) en la subregión Sanquianga-Gorgona.

Sampling Description

Study Extent

El área de estudio se se ubica en la subregión Sanquianga-Gorgona, y corresponde a las bocanas de Guascama, Sanquianga y Amarales.

Sampling

Entre los días 28 de abril y el 07 de mayo de 2021, a bordo del buque oceanográfico ARC “Providencia”, se visitaron 18 estaciones de muestreo en marea alta y marea baja, repartidas en tres transectos en las bocas del delta del río Sanquianga, Boca Amarales, Boca Guascama y Boca Sanquianga (6 estaciones c/u). Durante cada una de las visitas se colectaron las muestras para sembrar los cultivos de Vibrio spp. a partir de un litro de agua que se tomó directamente en una botella esterilizada. Para las muestras de agua para determinar las variables fisicoquímicas se utilizó una botella Niskin de 10 litros atada a una cuerda con un mensajero para el cierre automático. En esta botella se tomaron 4 litros de agua para determinar la clorofila a, el pH, los nutrientes (nitritos, nitratos, fosfatos, silicatos) en el agua. La transparencia se midió con un disco Secchi al momento de la toma de las muestras y los perfiles de temperatura, salinidad, densidad, y oxígeno disuelto se midieron con una sonda CTDO. Para la determinación de la riqueza y diversidad del fitoplancton, se filtraron alrededor de 20 litros de agua a través de una red de 50um y se tomó una muestra de 500 ml para ser analizadas en el laboratorio del Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas del Pacífico en Tumaco. Las muestras de zooplancton fueron colectadas con una red tipo bongo de 300 y 500um de ojo de malla con arrastres horizontales a 2 nudos durante 5 minutos; estas muestras se preservaron en formol.

Quality Control

Ajuste de diferentes elementos del DwC: Realizado por el Equipo Coordinador del SIB Colombia de acuerdo a la naturaleza de los datos. Validación de las plantillas DwC con la herramienta GBIF Validator. Se realizó un manejo de datos y análisis estadístico

Method steps

Muestras microbiologías: En este estudio, se utilizó una unidad de filtración previamente esterilizada con una bomba de vacío y expuesta a la luz UV durante 10 minutos para garantizar su esterilidad antes de su uso. Se colocó un filtro de membrana estéril en la unidad de filtración con la cuadrícula hacia arriba y se homogenizó vigorosamente la muestra antes de agregarla al embudo de filtración. Se aplicó vacío para hacer pasar la muestra a través del filtro de membrana de 0,45um, realizando diluciones si era necesario. Se observó que todo el líquido pasara a través del filtro y se enjuagó la superficie interior del embudo con agua peptonada estéril 0,1% o agua tamponada de dilución estéril. Después de la filtración, se retiró el filtro de membrana utilizando pinzas estériles y se incubó en Agua Peptona Alcalina al 1% a 35 ± 2 oC durante 6 a 8 horas. Se repitió este procedimiento para todas las muestras restantes, realizando enjuagues con agua destilada estéril y exponiendo los embudos a luz UV por 10 minutos para evitar la contaminación cruzada por arrastre. Después de haber transcurrido el tiempo de incubación, se tomó una asa de aro de inoculación y se sembró por agotamiento en la superficie del Agar TCBS. Las placas de Petri con el Agar TCBS se incubaron invertidas durante 18 a 24 horas a 35 ± 2 °C. Luego, se observaron las colonias presuntivas de Vibrio spp en el Agar TCBS, las cuales se caracterizan por tener un tamaño de 2-3 mm de diámetro, textura lisa, color amarillo y ser ligeramente aplanadas, con el centro opaco y la periferia translúcida.
Análisis de Muestras químicas: Durante la expedición a bordo del buque, se llevaron a cabo las mediciones de Oxígeno Disuelto (OD), salinidad y pH. Para determinar la OD, se utilizó un dosificador Metrhom modelo Multidosimat y para medir la salinidad y el pH se utilizó un multiparametro Schott modelo Handylab multi 12. Además, se realizó un pretratamiento de las muestras destinadas a los ensayos de nutrientes y clorofila a, y se continuó con el tratamiento analítico de las mismas en el laboratorio del Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas del Pacífico. En el Laboratorio del CCCP se analizaron las muestras de nutrientes, pH, salinidad, Solidos Suspendidos Totales (SST), Oxígeno Disuelto (OD) y clorofila a, siguiendo los métodos verificados en el laboratorio de química en conformidad con la norma NTC ISO/IEC 17025:2017, la cual establece los requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración. Las determinaciones analíticas de nitritos, nitratos y silicatos se realizaron mediante métodos colorimétricos descritos por Bendschneider & Robinson (1952) y reducción con cadmio- cobre y metol-sulfito, respectivamente, tal como se describen en Strickland & Parsons (1972). Para determinar los fosfatos, se empleó el método del ácido ascórbico según lo publicado Murphy & Riley (1958). La medición de pH y salinidad se realizó mediante los métodos 4500-H+ B y 2510 B, respectivamente. Para determinar los Sólidos Suspendidos Totales se utilizó el método 2540 D, mientras que para el Oxígeno Disuelto se usó el método yodométrico 4500-O B. Finalmente, la determinación de clorofila a se realizó aplicando el método tricromático 10200 H, todos estos procedimientos se describen en el Standard Methods for the Examination of Water and Wasterwater (Lipps et al., 2023).
Identificación de Vibrio spp en las muestras: Se aislaron e identificaron cepas presuntivas de Vibrio spp a partir de las muestras de agua recolectadas en la zona de estudio.
Análisis de los datos (Comparación muestras biológicas y muestras químicas): Para evaluar y crear modelos de relación entre la incidencia de Vibrio y las variables obtenidas, se utilizó un modelo General Linealizado (GLM) de tipo binomial con el paquete de R “pROC” (Robin et al., 2011), utilizando la función logit para modelar la relación entre la probabilidad de éxito de la variable dependiente y las variables predictoras (Herrera et al., 2023). Este modelo se basa en la distribución binomial y utiliza la función logit para modelar la relación entre la probabilidad de éxito de la variable dependiente y las variables predictoras.

Taxonomic Coverages

La cobertura taxonómica del proyecto corresponde al género bacteriano Vibrio (Vibrionales: Vibrionaceae), perteneciente a la clase Bacillariophyceae y al superorden Bacillariophycidae incertae sedis.

Vibrio
rank: genus

Geographic Coverages

Durante la Expedición Científica Pacífico, Bocas de Sanquianga 2021-I, se recolectaron muestras de 14 estaciones ubicadas en la subregión Sanquianga-Gorgona, distribuidas a lo largo de 3 transectos, en las bocanas de Guascama (6 estaciones), Sanquianga y Amarales (4 estaciones).

Bibliographic Citations

Baker-Austin, C., Trinanes, J. A., Taylor, N. G. H., Hartnell, R., Siitonen, A., & Martinez-Urtaza, J. (2013). Emerging Vibrio risk at high latitudes in response to ocean warming. Nature Climate Change, 3(1), 73-77. - https://doi.org/10.1038/nclimate1628
Balech, E. (Enrique). (1988). Los dinoflagelados del Atlántico sudoccidental. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación; Instituto Español de Oceanografía. - http://hdl.handle.net/10508/993
Bendschneider, K., & Robinson, R. J. (1952). A new spectrophotometric method for the determination of nitrite in sea water (Technical Report No. 8; Project NR 083 012, p. 18). Office of Naval Research. -
Blackwell, K. D., & Oliver, J. D. (2008). The ecology of Vibrio vulnificus, Vibrio cholerae, and Vibrio parahaemolyticus in North Carolina Estuaries. The Journal of Microbiology, 46(2), 146-153. - https://doi.org/10.1007/s12275-007-0216-2
Brumfield, K. D., Usmani, M., Chen, K. M., Gangwar, M., Jutla, A. S., Huq, A., & Colwell, R. R. (2021). Environmental parameters associated with incidence and transmission of pathogenic Vibrio spp . Environmental Microbiology, 23(12), 7314-7340. - https://doi.org/10.1111/1462-2920.15716
Ceccarelli, D., & Colwell, R. R. (2014). Vibrio ecology, pathogenesis, and evolution. Frontiers in Microbiology, 5. - https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00256
Chao, A., Gotelli, N. J., Hsieh, T. C., Sander, E. L., Ma, K. H., Colwell, R. K., & Ellison, A. M. (2014). Rarefaction and extrapolation with Hill numbers: A framework for sampling and estimation in species diversity studies. Ecological Monographs, 84(1), 45-67. - https://doi.org/10.1890/13-0133.1
Colwell, R. R. (1996). Global Climate and Infectious Disease: The Cholera Paradigm. Science, 274(5295), 2025-2031. - https://doi.org/10.1126/science.274.5295.2025
Córdoba Meza, T., Espinosa Díaz, L. F., & Vivas Aguas, L. J. (2021). Ocurrencia Y Distribución De Vibrio cholerae Cultivable En La Ciénaga Grande De Santa Marta, Caribe Colombiano. Acta Biológica Colombiana, 27(2). - https://doi.org/10.15446/abc.v27n2.92057
Cupp, E. E. (1943). Marine Planktonic Diatoms of the West Coast of North America Bulletin of the Scripps Institution of Oceanography (Vol. 5). University of California Press. -
Elith, J., Phillips, S. J., Hastie, T., Dudík, M., Chee, Y. E., & Yates, C. J. (2011). A statistical explanation of MaxEnt for ecologists: Statistical explanation of MaxEnt. Diversity and Distributions, 17(1), 43-57. h - ttps://doi.org/10.1111/j.1472-4642.2010.00725.x
Escobar, L. E., Ryan, S. J., Stewart-Ibarra, A. M., Finkelstein, J. L., King, C. A., Qiao, H., & Polhemus, M. E. (2015). A global map of suitability for coastal Vibrio cholerae under current and future climate conditions. Acta Tropica, 149, 202-211. - https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2015.05.028
Gabastou, J.-M., Pesantes, C., Escalante, S., Narváez, Y., Vela, E., García, L., Zabala, D., & Yadon, Z. E. (2002). Características de la epidemia de cólera de 1998 en Ecuador, durante el fenómeno de «El Niño». Revista Panamericana de Salud Pública, 12(3), 157-164. - https://doi.org/10.1590/S1020-49892002000900003
Grimes, D. J., Johnson, C. N., Dillon, K. S., Flowers, A. R., Noriea, N. F., & Berutti, T. (2009). What Genomic Sequence Information Has Revealed About Vibrio Ecology in the Ocean—A Review. Microbial Ecology, 58(3), 447-460. - https://doi.org/10.1007/s00248-009-9578-9
Guiry, M. D., & Guiry, G. M. (2023). AlgaeBase. World-wide electronic publication. National University of Ireland, Galway. - https://www.algaebase.org
Heidelberg, J. F., Heidelberg, K. B., & Colwell, R. R. (2002). Seasonality of Chesapeake Bay Bacterioplankton Species. Applied and Environmental Microbiology, 68(11), 5488-5497. - https://doi.org/10.1128/AEM.68.11.5488-5497.2002
Herrera, S. E. L., Díaz, N. O. F., & Lozano, J. D. T. (2023). Métodos numéricos con aplicación a la ingeniería-2da edición. Ecoe Ediciones. -
Huq, A., Hasan, N., Akanda, A., Whitcombe, E., Colwell, R., Haley, B., Alam, M., Jutla, A., & Sack, R. B. (2013). Environmental Factors Influencing Epidemic Cholera. The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 89(3), 597-607. - https://doi.org/10.4269/ajtmh.12-0721
James, G., Witten, D., Hastie, T., & Tibshirani, R. (2014). An Introduction to Statistical Learning: With Applications in R. Springer New York. - https://books.google.com.co/books?id=at1bmAEACAAJ
Johnson, C. N., Bowers, J. C., Griffitt, K. J., Molina, V., Clostio, R. W., Pei, S., Laws, E., Paranjpye, R. N., Strom, M. S., Chen, A., Hasan, N. A., Huq, A., Noriea, N. F., Grimes, D. J., & Colwell, R. R. (2012). Ecology of Vibrio parahaemolyticus and Vibrio vulnificus in the Coastal and Estuarine Waters of Louisiana, Maryland, Mississippi, and Washington (United States). Applied and Environmental Microbiology, 78(20), 7249-7257. - https://doi.org/10.1128/AEM.01296-12
Johnson, C. N., Flowers, A. R., Noriea, N. F., Zimmerman, A. M., Bowers, J. C., DePaola, A., & Grimes, D. J. (2010). Relationships between Environmental Factors and Pathogenic Vibrios in the Northern Gulf of Mexico. Applied and Environmental Microbiology, 76(21), 7076-7084. - https://doi.org/10.1128/AEM.00697-10
Kassambara, A., & Mundt, F. (2020). factoextra: Extract and Visualize the Results of Multivariate Data Analyses (version 1.0.7) [R package]. - https://CRAN.R-project.org/package=factoextra
Kelley, D., & Richards, C. (2022). oce: Analysis of Oceanographic Data (version 1.7-10) [R package]. - https://CRAN.R-project.org/package=oce
Kelly, M. T. (1982). Effect of temperature and salinity on Vibrio (Beneckea) vulnificus occurrence in a Gulf Coast environment. Applied and Environmental Microbiology, 44(4), 820-824. - https://doi.org/10.1128/aem.44.4.820-824.1982
Koch, S. E., desJardins, M., & Kocin, P. J. (1983). An interactive Barnes objective map analysis scheme for use with satellite and conventional data. J. Clim. Appl. Meteorol., 22(9), 1487-1503. -
Lipps, W. C., Braun-Howland, E. B., & Baxter, T. E. (2023). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. APHA Press. -
Lobitz, B., Beck, L., Huq, A., Wood, B., Fuchs, G., Faruque, A. S. G., & Colwell, R. (2000). Climate and infectious disease: Use of remote sensing for detection of Vibrio cholerae by indirect measurement. Proceedings of the National Academy of Sciences, 97(4), 1438-1443. - https://doi.org/10.1073/pnas.97.4.1438
Morales-Pulido, J. M., & Aké-Castillo, J. A. (2019). Coscinodiscus y Coscinodiscopsis (Bacillariophyceae) del Parque Nacional Sistema Arrecifal Veracruzano, golfo de México. Revista mexicana de biodiversidad, 90. -
Oksanen, J., Simpson, G. L., Blanchet, F. G., Kindt, R., Legendre, P., Minchin, P. R., O’Hara, R. B., Solymos, P., Stevens, M. H. H., Szoecs, E., Wagner, H., Barbour, M., Bedward, M., Bolker, B., Borcard, D., Carvalho, G., Chirico, M., Caceres, M. D., Durand, S., ... Weedon, J. (2022). vegan: Community Ecology Package (version 2.6-2) [R package]. - https://CRAN.R-project.org/package=vegan
Oliver, J., & Oliver, K. (2007). Vibrio Species. En Food Microbiology: Fundamentals and Frontiers (3rd ed). ASM Press. -
R Core Team. (2022). stats: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing. - https://www.R-project.org/
Robin, X., Turck, N., Hainard, A., Tiberti, N., Lisacek, F., Sanchez, J.-C., & Müller, M. (2011). PROC: an open-source package for R and S+ to analyze and compare ROC curves. -
Rosenberg, E., & Falkovitz, L. (2004). The Vibrio shiloi/Oculina patagonica model system of coral bleaching. Annu. Rev. Microbiol., 58, 143-159. -
Stauder, M., Vezzulli, L., Pezzati, E., Repetto, B., & Pruzzo, C. (2010). Temperature affects Vibrio cholerae O1 El Tor persistence in the aquatic environment via an enhanced expression of GbpA and MSHA adhesins: Temperature affects V. cholerae in the aquatic environment. Environmental Microbiology Reports, 2(1), 140-144. - https://doi.org/10.1111/j.1758-2229.2009.00121.x
Strickland, J. D. H., & Parsons, T. R. (1972). A practical handbook of seawater analysis. Fisheries research board of Canada. -
Takemura, A. F., Chien, D. M., & Polz, M. F. (2014). Associations and dynamics of Vibrionaceae in the environment, from the genus to the population level. Frontiers in Microbiology, 5. - https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00038
Thompson, F. L., Austin, B., Swings, J. G., & American Society for Microbiology (Eds.). (2006). The biology of vibrios. ASM Press. -
Tomas, C. R., Hasle, G. R., Syvertsen, E. E., Steidinger, K. A., & Tangen, K. (2010). Identifying Marine Diatoms and Dinoflagellates (C. R. Tomas, Ed.). Academic Press. -
Turner, J. W., Good, B., Cole, D., & Lipp, E. K. (2009). Plankton composition and environmental factors contribute to Vibrio seasonality. The ISME Journal, 3(9), 1082-1092. - https://doi.org/10.1038/ismej.2009.50
Wickham, H., Averick, M., Bryan, J., Chang, W., McGowan, L. D., François, R., Grolemund, G., Hayes, A., Henry, L., Hester, J., Kuhn, M., Pedersen, T. L., Miller, E., Bache, S. M., Müller, K., Ooms, J., Robinson, D., Seidel, D. P., Spinu, V., ... Yutani, H. (2019). Welcome to the tidyverse. Journal of Open Source Software, 4(43), 1686. - https://doi.org/10.21105/joss.01686
Wong, Y. Y., Lee, C. W., Bong, C. W., Lim, J. H., Narayanan, K., & Sim, E. U. H. (2019). Environmental control of Vibrio spp. Abundance and community structure in tropical waters. FEMS Microbiology Ecology, 95(11), fiz176. - https://doi.org/10.1093/femsec/fiz176
Zhou, Z.-H. (2021). Machine learning. Springer Nature. -
Zimmerman, A. M., DePaola, A., Bowers, J. C., Krantz, J. A., Nordstrom, J. L., Johnson, C. N., & Grimes, D. J. (2007). Variability of Total and Pathogenic Vibrio parahaemolyticus Densities in Northern Gulf of Mexico Water and Oysters. Applied and Environmental Microbiology, 73(23), 7589-7596. - https://doi.org/10.1128/AEM.01700-07

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