Panama City Fisheries Resources Office: FY 2003 Annual Report

HIGHLIGHTS FOR FY 2003 1. Continued a 3-year threatened Gulf sturgeon population estimate in the Escambia River, Florida and conducted presence-absence surveys in 4 other Florida river systems and 1 bay. 2. Five juvenile Gulf sturgeon collected, near the mouth of the Choctawhatchee River, Florida, were equipped with sonic tags and monitored while over-wintering in Choctawhatchee Bay. 3. Continued to examine Gulf sturgeon marine habitat use. 4. Implemented Gulf Striped Bass Restoration Plan by coordinating the 20th Annual Morone Workshop, leading the technical committee, transporting broodfish, and coordinating the stocking on the Apalachicola-Chattahoochee-Flint (ACF) river system. 5. Over 73,000 Phase II Gulf striped bass were marked with sequential coded wire tags and stocked in the Apalachicola River. Post-stocking evaluations were conducted at 31 sites. 6. Three stream fisheries assessment s were completed to evaluate the fish community at sites slated for habitat restoration by the Partners for Fish and Wildlife Program (PFW). 7. PFW program identified restoration needs and opportunities for 10 areas. 8. Developed an Unpaved Road Evaluation Handbook. 9. Completed restoration of Chipola River Greenway, Seibenhener Streambank Restoration, Blackwater River State Forest, and Anderson Property. 10. Assessments for fluvial geomorphic conditions for design criteria were completed for 3 projects. 11. Geomorphology in Florida streams initiated development of Rosgen regional curves for Northwest Florida for use by the Florida Department of Transportation. 12. Developed a Memorandum of Understanding between partners for enhancing, protecting, and restoring stream, wetland, and upland habitat in northwest Florida 13. Completed aquatic fauna and fish surveys with new emphasis on integration of data from reach level into watershed and landscape scale and keeping database current. 14. Compliance based sampling of impaired waterbodies on Eglin Air Force Base in conjunction with Florida Department of Environmental Protection for Total Maximum Daily Load development support. 15. Surveyed 20 sites for the federally endangered Okaloosa darter, provided habitat descriptions, worked with partners to implement key recovery tasks and set priorities for restoration. 16. Worked with partners to develop a freshwater mussel survey protocol to provide standard operating procedures for establishing the presence/absence of federally listed mussel species within a Federal project area. 17. GIS database was created to identify all known freshwater mussel records from the northeast Gulf ecosystem. 18. Completed recovery plan for seven freshwater mussels and drafted candidate elevation package for seven additional mussels. Developed proposals to implement recovery plan. 19. Worked with Corps of Engineers and State partners to develop improved reservoir operating policies to benefit both riverine and reservoir fisheries for the ACF river system. 20. Multiple outreach projects were completed to detail aquatic resources conservation opportunities. 21. Multiple stream restoration and watershed management projects initiated or completed (see Appendix A).

Blanchiert oder Gegart? - Die Einstufung erhitzter Muscheln (Perna canaliculus) durch Eiweißuntersuchung

The evaluation of heated mussels by protein analysis makes clear that the methods used allow a differentiation between mussel tissues which had experienced different degrees of heating. It could be verifiyed by both, the analysis of enzyme activities and differential scanning calorimetry that the investigated trade products were only blanched and not completely well done cooked.

Análisis bioquímico e histoquímico de la variabilidad producida por cambios de temperatura en muestras del banco de especimenes.

[es]En las últimas décadas está proliferando la creación de nuevos Bancos de Especímenes Ambientales. Es fundamental en ellos disponer de métodos de congelación que garanticen la óptima conservación de las muestras, de forma que sean fiables los resultados obt enidos en las diversas investigaciones realizadas con ellas, para ser utilizadas por futuros investigadores. Este trabajo se ha realizado para conseguir dicho objetivo en relación a el BBEBB (Biscay Bay Environmental Bioespecimen Bank) de la Estación Marin a de Plentzia (PIE - U P V/EHU). Como muestra se han utilizado mejillones ( Mytilus galloprovincialis ) y mediante análisis bioquímico e histoquímico se ha estudiado la variabilidad producida por diferentes métodos de congelación en una serie de biomarcadores pr eviamente seleccionados. La conclusión ha sido que los biomarcadores varían dependiendo del método de congelación. Pero, en general, de forma poco significativa. Por lo tanto cualquiera de los procedimientos de congelación puede ser utilizado en los difere ntes biobancos con garantías. No obstante y para una mayor fiabilidad es conveniente reincidir en este trabajo utilizando otras variables como animales de localidades y/o épocas diferentes

Efecto de la calidad de la dieta sobre las eficiencias de selección y absorción del alimento en semillas de mejillón de crecimiento rápido y lento

INGLÉS:Juvenile mussels (Mytilus galloprovincialis) were collected and maintained under restrictive and optimal feeding conditions. After 7 months maintenance fast and slow growth individuals were selected for study of the effect of diet quality on selection efficiencies and absorption of food in fast and slow growth mussels. The objective of this experiment was to confirm that the physiological components responsible for the differentiation were able to vary according to the environmental conditions. The analysis of physiological traits indicates that under conditions of abundant food efficiency and absorption efficiences are the main factors that explain the differences in growth. Under conditions of restricted food are physiological differences that give rise to differences in growth.

The scope for biomanipulation in improving water quality

Biomanipulation is a form of biological engineering in which organisms are selectively removed or encouraged to alleviate the symptoms of eutrophication. Most examples involve fish and grazer zooplankton though mussels have also been used. The technique involves continuous management in many deeper lakes and is not a substitute for nutrient control. In some lakes, alterations to the lake environment have given longer-term positive effects. And in some shallow lakes, biomanipulation may be essential, alongside nutrient control, in re- establishing former aquatic-plant-dominated ecosystems which have been lost through severe eutrophication. The emergence of biomanipulation techniques emphasises that lake systems are not simply chemical reactors which respond simply to engineered chemical changes, but very complex and still very imperfectly understood ecosystems which require a yet profounder understanding before they can be restored with certainty.

Poluentes marinhos como fatores de estresse em esponjas e mexilhões

A biota marinha está exposta a uma elevada quantidade de substâncias tóxicas que podem causar graves problemas ao ambiente. As esponjas (Porifera) e os mexilhões (Mollusca) por serem sésseis e filtradores são utilizados como bioindicadores de poluição. A experimentação com aquários permite a realização de ensaios controlados, acompanhamento da resposta a diversos poluentes, concentrações e tempo de exposição. Os objetivos deste estudo foram: I). avaliar a imunocompetência através da expressão de proteínas do sistema imune Fator Inflamatório de Enxerto AIF -1 e pP38 por teste de ELISA (do inglês, Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay) em esponjas expostas a poluentes, II) acompanhar a expressão das proteínas AIF-1 e pP38 nas cinco espécies de esponjas marinhas: Aplysina fulva (Pallas, 1766), Chondrilla aff. nucula Schimidt, 1862, Dysidea robusta Vilanova e Muricy 2001, Polymastia janeirensis (Boury-Esnault, 1973) e Hymeniacidon heliophila (Parker, 1910) após exposição a lipopolisacarídeo (LPS) de E. Coli III) avaliar a expressão das proteínas AIF-1 e pP38 nas espécies C. aff. nucula e P. janeirensis após exposição a dodecil sulfato de sódio (SDS) IV) avaliar a mortalidade de mexilhões quando expostos ao dispersante Triton X-100 e esgoto doméstico in natura. Os resultados indicam que as esponjas A. fulva, C. aff. nucula, D. robusta e P. janeirensis expostas a 20 μg/mL de LPS por 30 minutos, uma, três, 24 e 48 horas apresentaram aumento de expressão da proteína AIF-1 em relação ao controle, com diferentes tempos de resposta para cada espécie. A esponja H. heliophila exposta a 30 μg/mL de LPS apresentou diferença significativa na expressão de AIF-1 em relação ao controle na exposição por 30 min, uma, quatro, 24 e 48 horas. Contudo, não houve diferença significativa na expressão de outra proteína, a quinase pP38, nesses ensaios. As esponjas C. aff. nucula e P. janeirensis foram expostas a 0,25 mg/L de dodecil sulfato de sódio (SDS) por 24 e 48 horas. C. aff. nucula apresentou aumento da expressão de AIF -1 quando comparada ao controle em 24 e 48 horas, mas para P. janeirensis não houve diferença significativa. Os mexilhões Perna perna foram expostos a poluentes de duas maneiras a detergente Triton X-100 0,10 g/L por três, seis, 12 e 18 horas que induziu diferença significativa na mortalidade em seis, 12 e 18 horas em comparação com o controle e a a esgoto doméstico in natura diluído na proporção de 1:50 não houve mortalidade no tratamento ou no controle. A variação da expressão da proteína AIF-1 observada nas cinco espécies de esponjas marinhas confirma a utilização dessa proteína como eficiente biomarcador de estresse. Os mexilhões foram bons bioindicadores da poluição por detergente.

Avaliação regional da contaminação por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) na região costeira do sudeste do Brasil usando mexilhões (Perna perna Linneaus 1758) como biomonitores

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a presença e a distribuição de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) em mexilhões coletados em 23 estações, divididas em três regiões: (i) cultivos localizados no Estado do Rio de Janeiro (7 estações) e em Ubatuba/SP (1 estação); (ii) áreas costeiras no Estado do Rio de Janeiro (7 estações) e (iii) na Baía de Guanabara/RJ (8 estações). Os HPAs foram determinados em triplicata de cada estação, sendo cada réplica formada por uma média de 10 indivíduos, através de cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC/MS), totalizando 38 compostos entre parentais e alquilados. A concentração média do total de HPAs nos cultivos, excluindo o cultivo de Mombaça (Ilha Grande), foi de 24,7 22,3 ng g-1, para as áreas costeiras foi de 89,7 25,8 ng g-1 e para a Baía de Guanabara, 760,9 456,3 ng g-1. Esses resultados indicam que os cultivos (exceto Mombaça) e as áreas costeiras selecionadas apresentam baixos níveis de contaminação. Já na Baía de Guanabara, os resultados foram comparáveis a dados pretéritos e confirmam o estado de degradação ambiental da baía. Na amostra coletada no cultivo de Mombaça, a alta concentração do total de HPAs (584 ng g-1) e a predominância de compostos alquilados sobre parentais sugerem contaminação relativamente alta por hidrocarbonetos petrogênicos. A análise de agrupamento, considerando o total de HPAs, confirmou a separação entre as três áreas coletadas, mas com algumas exceções: (i) o cultivo de Mombaça assemelha-se ao grupo da Baía de Guanabara; (ii) a estação da Praia Vermelha, na saída da Baía de Guanabara, se assemelha com áreas costeiras fora da baía; (iii) as estações Ilha Redonda, Ilha Comprida e Pontal, distantes mais de 5 km da costa, se agruparam com os cultivos. Somente nas amostras da Baía de Guanabara foi possível avaliar a origem dos HPAs através da análise de componentes principais (PCA). A maioria das amostras da baía apresenta contaminação por fontes mistas de hidrocarbonetos, e apenas na praia Vermelha o aporte pirolítico é mais significativo. Por fim, ressalta-se que os níveis de HPAs nos mexilhões das três áreas ficaram abaixo de valores de referência exigidos internacionalmente para o consumo humano. No entanto, é necessário uma análise de risco específica para melhor compreender a qualidade do mexilhão para consumo humano, particularmente os da Baía de Guanabara.

An assessment of mussel mortality caused by a drop in the water level of Lake Kariba

The level of Lake Kariba steadily fell during the period 1 June 1979 to 2 Feb 1980, except for a 2-wk period during Dec when it was allowed to rise slightly. Following this the level was again drawn down in anticipation of the Upper Zambezi flood water reaching the lake. At its highest level in June 1979 the lake was 487.42 m above sea level but by Feb 1980 it had dropped to 484.53 m, a total drop of 2.89 m. This left a considerable area of exposed shoreline and a large number of stranded mussels. This report presents the results of an attempt to estimate the mussel mortality, carried out from 28 Jan to 1 Feb 1980. The study area extended from the Charara river mouth to Andora harbour with a total of 24 stations.

Avaliação de novos processos de limpeza para quantificação de pireno em amostra de mexilhão

Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) constituem um grupo de poluentes ambientais persistentes são moléculas com dois ou mais anéis aromáticos condensados, pouco solúveis em água e estão presentes no ambiente como resultante de processos naturais e também de atividades antrópicas; desta forma, os HPA podem ser encontrados em diversas matrizes ambientais. No presente trabalho foram utilizados mexilhões da região de Búzios, no Estado do Rio de Janeiro. Esse organismo foi selecionado devido à facilidade de acumulação de HPA nos tecidos, decorrente das propriedades hidrofóbicas dos HPA. O presente projeto teve como objetivo estudar um novo material de limpeza capaz de minimizar os compostos interferentes da matriz. Os cartuchos de SPE Florisil 5 g, são convencionalmente usados na limpeza de amostras de organismos, porém para diminuir os custos foram testados outros materiais adsorventes que pudessem ser eficientes na remoção dos interferentes presentes nos tecidos de mexilhão. Sendo assim, na etapa de limpeza conhecida como clean-up, foi estudada a recuperação do pireno após a extração por micro-ondas através de duas abordagens diferentes; a) utilização de cartuchos de SPE comerciais de 5 g de Florisil; b) cartuchos preenchidos com argila comercial K-10 bentonite, simulando os cartuchos comerciais. A recuperação e eficiência dos procedimentos de limpeza foram testadas e comparadas. A clean-up com argila K-10 apresentou uma recuperação de até 77% de pireno, sendo eficiente na remoção de compostos de colesteróis; confirmando a eficiência do material escolhido para a limpeza da amostra. A técnica de Cromatografia Gasosa e detecção por Espectrometria de Massas (GC-MS) foi aplicada para identificação e quantificação do contaminante pireno no extrato finaa

Mechanisms of Toxicity of Ag Nanoparticles in Comparison to Bulk and Ionic Ag on Mussel Hemocytes and Gill Cells

Silver nanoparticles (Ag NPs) are increasingly used in many products and are expected to end up in the aquatic environment. Mussels have been proposed as marine model species to evaluate NP toxicity in vitro. The objective of this work was to assess the mechanisms of toxicity of Ag NPs on mussel hemocytes and gill cells, in comparison to ionic and bulk Ag. Firstly, cytotoxicity of commercial and maltose stabilized Ag NPs was screened in parallel with the ionic and bulk forms at a wide range of concentrations in isolated mussel cells using cell viability assays. Toxicity of maltose alone was also tested. LC50 values were calculated and the most toxic Ag NPs tested were selected for a second step where sublethal concentrations of each Ag form were tested using a wide array of mechanistic tests in both cell types. Maltose-stabilized Ag NPs showed size-dependent cytotoxicity, smaller (20 nm) NPs being more toxic than larger (40 and 100 nm) NPs. Maltose alone provoked minor effects on cell viability. Ionic Ag was the most cytotoxic Ag form tested whereas bulk Ag showed similar cytotoxicity to the commercial Ag NPs. Main mechanisms of action of Ag NPs involved oxidative stress and genotoxicity in the two cell types, activation of lysosomal AcP activity, disruption of actin cytoskeleton and stimulation of phagocytosis in hemocytes and increase of MXR transport activity and inhibition of Na-K-ATPase in gill cells. Similar effects were observed after exposure to ionic and bulk Ag in the two cell types, although generally effects were more marked for the ionic form. In conclusion, results suggest that most observed responses were due at least in part to dissolved Ag.

Farming experiments and transfer of technology of bivalve culture along the southwest coast of India

The Central Marine Fisheries Research Institute (CMFRI) in India developed bivalve farming technologies in the 1970s, but these were not widely adopted at the time. In 1993, CMFRI undertook an action research program to encourage farming of edible oysters (Crassostrea madrasensis), mussels (Perna viridis and Perna indica), clams (Paphia malabarica) and pearls (Pinctada fucata) along the southwest coast of India. Successful demonstration of the viability of bivalve farming led to the initiation of commercial farming of mussels and generated interest among farmers and entrepreneurs in developing production of pearls and farming of edible oysters. Given the high potential for the mollusc aquaculture, both for the local and export market, issues such as demarcation and issuance of lease right on aquaculture zones in public waterbodies by the government, organization of marketing systems and provisions for technical and financial support to farmers need to be addressed.

Biochemical biomarkers in samples processed by different methods in Environmental Specimen Banks

In the last decades the creation of new Environmental Specimen Banks (ESB) is increasing due to the necessity of knowing the effects of pollutants in both the environment and human populations. ESBs analyze and store samples in order to understand the effects of chemicals, emerging substances and the environmental changes in biota. For a correct analysis of the effect induced by these variables, there is a need to add biological endpoints, such as biomarkers, to the endpoints based on chemical approaches which have being used until now. It is essential to adapt ESB´s sampling strategies in order to enable scientists to apply new biological methods. The present study was performed to obtain biochemical endpoints from samples stored in the BBEBB (Biscay Bay Environmental Biospecimen Bank) of the Marine Station of Plentzia (PIE - UPV/EHU). The main objective of the present work was to study the variability caused in biochemical biomarkers by different processing methods in mussels (Mytilus galloprovincialis) from two localities (Plentzia and Arriluze) with different pollution history. It can be concluded that the selected biomarkers (glutathione S-transferase and acetylcholinesterase) can be accurately measured in samples stored for years in the ESBs. The results also allowed the discrimination of both sampling sites. However, in a further step, the threshold levels and baseline values should be characterized for a correct interpretation of the results in relation to the assessment of the ecosystem health status.

Freshwater pearl culture in India

Freshwater pearl culture is growing as a source of employment and income in many Southeast Asian countries. Bangladesh, Thailand, the Philippines and Vietnam have initiated freshwater pearl culture projects in recent years. In India, the Central Institute of Freshwater Aquaculture is carrying out research on identification of suitable local pearl mussel species (Genera Lamellidens)defining appropriate surgical implantation procedures, developing post-operative care procedures and captive pond culture of mussels.

Avaliação da exposição de botos-cinza (Sotalia guianensis Van Benédén, 1864) aos compostos orgânicos de estanho através das concentrações hepáticas de estanho total na costa sudeste e sul do Brasil

Durante as últimas décadas, observou-se um aumento da preocupação em relação aos ecossistemas marinhos devido à grande entrada de poluentes, resultando em efeitos deletérios em organismos aquáticos e seres humanos. Dentre as atividades humanas que podem introduzir compostos tóxicos persistentes e bioacumulativos (PBTs Persistent Bioaccumulative Toxicants) no ambiente marinho está o uso de tintas antiincrustrantes, aplicadas nos cascos de navios para evitar que algas, mexilhões e outros organismos se fixem às embarcações. Não raramente, compostos organoestânicos (OTs) como o Tributilestanho (TBT) ou o Trifenilestanho (TPT) constituíam o princípio ativo de tal preparado. Devido à alta toxicidade desses compostos, a IMO (Organização Marítima Internacional) baniu totalmente o uso dos mesmos. Como os OTs são prontamente bioacumulados, elevadas concentrações de estanho total (SnT) vêm sendo encontradas em cetáceos (Mammalia, Cetacea). Os botos-cinza (Sotalia guianensis Van Beneden, 1864) ocupam elevados níveis tróficos e bioacumulam os PBTs aos quais estão expostos. Alguns autores relataram que o estanho hepático em cetáceos se encontra predominantemente na forma orgânica, visto que, na forma inorgânica tal metal é pobremente absorvido pela mucosa gastrintestinal, de forma que as concentrações hepáticas de SnT refletem o input antrópico de OTs. O presente estudo teve como principal objetivo, avaliar a exposição de botos-cinza aos OTs, através determinação das concentrações hepáticas de estanho total (SnT = orgânico + inorgânico), por Espectrometria de Absorção Atômica com Atomização em Forno de Grafite (GFAAS Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry). Para tal, amostras de botos-cinza de diferentes áreas do litoral brasileiro, compreendendo a Região da Grande Vitória (GV), Baía de Guanabara (BG), Baía de Sepetiba (B.Sep), a Baía de Paranaguá (PR) e a Baía da Babitonga (SC), foram analisadas, visando comparar ambientes distintamente contaminados com OTs. Sendo assim, as concentrações hepáticas de SnT (em ng/g, peso seco) de botos-cinza variaram de <312 (limite de detecção) a 8.250, para a GV (n=22); de <312 a 14.100, para B.Sep (n = 38); <312 a 5.147, para PR (n= 22), bem como de 626 a 24.780 (ng/g, peso seco) para os botos de SC (n=10). As maiores concentrações foram verificadas nos botos da BG (n=11), variando de 1.265 a 24.882 (ng/g, peso seco). As concentrações encontradas na Baía de Guanabara (BG) estão entre as mais elevadas detectadas em cetáceos.

Avaliação microbiológica, detecção e susceptibilidade a antimicrobianos de potenciais enteropatógenos das famílias Enterobacteriaceae e Vibrionaceae em mexilhões Perna perna da praia de Itaipu, Niterói-RJ

Por serem organismos filtradores, os mexilhões devem ser extraídos para consumo somente de águas com padrões microbiológicos regulamentados pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente, uma vez que intoxicações alimentares de origem bacteriana são as consequências mais comuns relacionadas ao consumo destes moluscos. Após a retirada dos costões, estes organismos passam por processos de fervura, lavagem, acondicionamento em sacos plásticos e transporte até a chegada ao mercado onde são comercializados; etapas estas, realizadas sem cuidados assépticos. Objetivando avaliar a qualidade microbiológica de mexilhões Perna perna coletados na praia de Itaipu, Niterói, RJ; após a sua fervura; e comercializados no Mercado São Pedro, foram realizadas contagens de coliformes totais e termotolerantes e pesquisa de Escherichia coli, Salmonella spp. e Vibrio spp. por metodologia convencional e molecular em amostras obtidas destes locais. Pelo teste de disco-difusão foi observado o perfil de resistência das cepas isoladas. Do total de amostras analisadas (27) apenas 3 dos mexilhões que sofreram processo de aferventação, 1 do comercializado e 3 do in natura, se encontravam dentro dos padrões aceitáveis pela legislação. Não houve diferença significativa entre as contagens de coliformes termotolerantes dos diferentes mexilhões analisados, mas sim entre os períodos seco e chuvoso. Somente uma das nove coletas de água mostrou-se própria para o cultivo de mexilhões (até 14 CF/mL). Foram isoladas e caracterizadas fisiológicamente, 77 estirpes da espécie E. coli, sendo confirmadas molecularmente por PCR os sorotipos EPEC, STEC e EAEC; 4 cepas Salmonella spp. sendo apenas uma confirmada por PCR; e das 57 cepas caracterizadas como Vibrio spp., 51 foram confirmadas por PCR, sendo 46 Vibrio spp., 2 V. cholerae, 1 V. vulnificus, 1 V. parahaemolyticus e 1 V. mimicus. Entre as estirpes de E. coli, 13% apresentaram multirresistência e 15,6% apresentaram resistência múltipla. A estirpe de Salmonella spp. se mostrou sensível a todos os antimicrobiados testados. Das estirpes de Vibrio spp. testadas, 68,6% apresentaram multirresistência e 72,5% apresentaram resistência múltipla. A partir da pesquisa de genes direto do caldo de enriquecimento foi possível detectar todos os genes pesquisados, com exceção para os sorotipos de Salmonella e V. cholerae. Baseado nos resultados do presente trabalho pode-se inferir que os mexilhões, amplamente comercializados no município de Itaipú, podem se constituir em risco para a saúde pública dos consumidores no Rio de Janeiro, necessitando dos órgãos competentes uma eficiente fiscalização nos pontos de venda e cultivo destes moluscos.