La importancia de la calidad del agua en la conservación del pez cebra para propósitos de investigación
El pez cebra (Danio rerio) perteneciente a la familia Ciprínidos, es un grupo de peces de agua dulce que se ha convertido en un organismo ideal para una gran variedad de campos de estudio. Cuando se mantiene el pez cebra como espécimen de estudio, la calidad del agua es fundamental para el éxito y la calidad de la investigación.
¿Por qué se considera al pez cebra como un organismo modelo?
Un organismo modelo es un animal no humano utilizado en investigación. El pez cebra ha ganado mucha popularidad como organismo de investigación en una variedad de disciplinas tales como la genética, farmacología y diversos estudios biológicos. Esto se debe a muchas razones que incluyen su alta fecundidad, producción de embriones transparentes, la rentabilidad, las similitudes con los humanos, así como la abundancia de datos disponibles. Además, las larvas y los embriones del pez cebra se desarrollan externamente y a un ritmo rápido comparado con otros organismos modelos. Esto permite que sea menos difícil la manipulación y observación durante las primeras etapas de vida. Los embriones de pez cebra son capaces de absorber aditivos del agua, con una alta tolerancia a los mutágenos químicos, permitiendo una administración más sencilla de productos químicos en mayores dosis.
El pez cebra es mucho más fácil de cuidar en comparación con los roedores y su tamaño pequeño permite crear un entorno más natural dentro del laboratorio, lo que puede reducir el estrés. Reducir el estrés es ideal para los organismos de investigación, ya que las condiciones estresantes pueden impactar los resultados experimentales. Mantener la calidad del agua es un componente clave para reducir el estrés del pez cebra. Miles de peces cebra se pueden alojar en un solo sistema y se pueden mantener grandes cantidades de peces en un laboratorio con facilidad.
Los pequeños acuarios donde se alberga y mantiene al pez cebra, por lo general se conectan y colocan en estantes conectados a un sistema de filtración. Estos sistemas pueden contener varios componentes del filtro como un esterilizador de luz ultravioleta, carbón activado, medios bacterianos y filtros de malla de poros pequeños. Se pueden mantener varios estantes en el laboratorio, ocupando un espacio relativamente pequeño para una gran cantidad de organismos. La calidad del agua es el aspecto más importante para mantener un ambiente adecuado para el pez cebra.
Parámetros del agua para el pez cebra
La siguiente tabla muestra los intervalos preferibles y aceptables de los parámetros de agua clave para el pez cebra, así como la frecuencia recomendada de análisis para cada nivel.
| Parámetros del agua | Deseable | Intervalo aceptable | Frecuencia del análisis |
| Temperatura | 28.5°C/82.4°F | 25°C – 29°C o 77°F – 84.2°F | Diario |
| pH | 7.5 | 7.0 – 8.0 | Diario |
| Conductividad | 500 -1000 µS | 300 – 1500 µS | Diario |
| Amoníaco | 0 ppm | < 0.02 ppm | Semanal |
| Nitrito | 0 ppm | < 0.10 ppm | Semanal |
| Nitrato | 0 – 5 ppm | < 30 ppm | Semanal |
| Alcalinidad | 100 ppm CaCO3 | 50 – 150 CaCO3 | Semanal |
| Dureza | 100 ppm CaCO3 | 50 – 100 CaCO3 | Semanal |
| Salinidad | 0.35 – 0.7 ppt | 0 – 1.75 ppt | Diario |
| Oxígeno disuelto | >6.0 ppm | 6 – 8 ppm | Diario |
| Cloro | 0 ppb | Bajo | Semanal |
| Cobre | 0 ppb | 1 – 10 ppb | Semanal |
La calidad del agua es el factor más importante para la salud y bienestar el pez cebra. Parámetros de calidad del agua inadecuados pueden tener efectos perjudiciales en los organismos de investigación.
Es imprescindible controlar todos los parámetros necesarios, pero la toxicidad del amoniaco y el nitrito son causas comunes de problemas en los peces. El amoniaco tiende a acumularse en sistemas recientemente establecidos, tanques con exceso de peces, durante el transporte y en sistemas con programas de mantenimiento inadecuados. El amoniaco es significativamente tóxico para los peces y es un subproducto preliminar del ciclo del nitrógeno. El nitrito también es letal para el pez cebra y viene después del amoniaco, pero por lo regular se encuentran juntos. Para reducir los niveles de amoniaco y nitrito en un sistema acuático, se debe dar lugar a la formación del sistema de filtro biológico y se deben mantener buenas prácticas de cultivo. La sobrealimentación también puede provocar problemas con la calidad del agua, ya que incrementa los nitratos, que pueden impactar en la reproducción y longevidad de los especímenes.
El pez cebra es euritérmico, lo que significa que puede soportar un intervalo diverso de temperaturas. Lo ideal es mantener los especímenes a una temperatura de 28°C/82.4°F; niveles por debajo de este valor pueden causar una disminución de la actividad metabólica y una baja reproducción. Niveles por encima de 28°C pueden dañar las funciones internas vitales o disminuir la disponibilidad total de oxígeno en el sistema.
También es importante el control de los fosfatos. Los niveles de fosfatos elevados por lo general son el resultado de una alimentación excesiva. Esto puede provocar el crecimiento de algas dentro de los tanques que contienen a los especímenes de pez cebra.
Contaminantes comunes
Los contaminantes también juegan un papel en la salud del pez cebra y reducir la introducción de contaminantes como el cobre y el cloro es fundamental para el éxito de la investigación. El cobre puede ingresar a los sistemas de agua de varias formas, incluidas las tuberías, especialmente tuberías nuevas. El cobre es particularmente tóxico a niveles bajos y, por lo tanto, es importante minimizar la cantidad de cobre que se encuentra en el sistema. La toxicidad del cobre puede causar disminución de la respuesta inmune debido a una menor producción de anticuerpos, provocando una mayor susceptibilidad a las enfermedades infecciosas. Además, la exposición a niveles tóxicos de cobre puede causar retraso en el desarrollo sexual, causando efectos teratogénicos, reduciendo la producción total de huevos y disminuyendo las tasas de sobrevivencia de la descendencia.
El control del cloro también es muy importante para mantener un sistema de pez cebra. El cloro es tóxico para la mayoría de los peces en niveles altos, por lo que tener un proceso de decloración adecuado es clave para la salud de los animales acuáticos. Usualmente, se utiliza el tiosulfato de sodio para tratar el agua municipal y los sistemas estáticos. Sin embargo, controlar los niveles de cloro es la mejor práctica para asegurar una neutralización adecuada. Los síntomas de la intoxicación por cloro pueden incluir necrosis de las branquias, lo que lleva a problemas respiratorios y asfixia. La toxicidad del cloro se puede notar por el color rojo brillante de las branquias inflamadas. Lo mejor es incluir el análisis de cloro como parte del proceso de prueba regular.
Los mejores instrumentos analíticos para los laboratorios de pez cebra.
Tener el instrumento correcto para el laboratorio es fundamental para analizar con exactitud los parámetros del agua. En Hanna fabricamos un gran número de instrumentos analíticos para analizar con confianza el agua.
Fotómetro para acuacultura – HI83303
Los parámetros que pide este equipo incluyen la alcalinidad de agua dulce, alcalinidad marina, amoniaco intervalo bajo, medio y alto, calcio marino y de agua dulce, cloro libre, cloro total, cobre intervalo bajo y alto, nitrato, nitrato marino, nitrito intervalo bajo y alto, oxígeno disuelto, fosfato marino intervalo ultra bajo, fosfato intervalo bajo y alto.El HI83303 es un fotómetro multiparamétrico compacto perfecto para utilizarse en laboratorios de peces cebra. El medidor es uno de los fotómetros más avanzados disponibles con un diseño óptico innovador que utiliza un detector de referencia y una lente de enfoque para eliminar errores de cambios en la fuente de luz y de imperfecciones de la celda de vidrio. Este equipo cuenta con 20 diferentes métodos programados que miden 12 parámetros principales de la calidad del agua y también ofrece un modo medición de absorbancia para la verificación del rendimiento y para los usuarios que deseen desarrollar sus propias curvas de concentración contra absorbancia.
Además, el HI83303 también puede funcionar como un medidor de pH profesional gracias a su entrada digital para electrodo de pH/temperatura. El medidor también cuenta con registro de datos donde se pueden almacenar hasta 1,000 lecturas fotométricas y de pH con solo presionar el botón LOG. El HI83303 es muy compacto ocupando muy poco espacio en el laboratorio.
Medidor multiparámetrico de CE/TDS/Salinidad – HI2030
Nuestro medidor multiparamétrico HI2030 es capaz de medir pH, oxígeno disuelto, temperatura, salinidad, sólidos totales disueltos y conductividad. Este medidor de laboratorio mide solo 0.5”, pesa menos de 9 onzas, tiene una pantalla LCD grande y fácil de leer y cuenta con un teclado táctil capacitivo que le da un aspecto moderno y distintivo. Dado que el teclado es parte de la pantalla, sus botones nunca se obstruirán con residuos de muestras, que puede ser un problema común en el laboratorio.
El HI2030 puede almacenar hasta 1,000 registros de datos. La información almacenada incluye la lectura reciente, la fecha, hora y buenas prácticas de laboratorio. Los datos de la última calibración realizada se almacenan en el electrodo: la pendiente, el offset, la fecha, hora y las soluciones de calibración utilizadas. Cuando se conecta cualquier sensor (pH, CE u OD) al Edge, los datos de GLP se transfieren de forma automática. Los electrodos digitales Edge son muy avanzados y cuentan con un microchip integrado que almacena la información de la calibración, esta información se recupera de forma automática cuando se conecta el electrodo al medidor Edge.
El Edge cuenta con una batería recargable de 8 horas de uso continuo, que se puede utilizar como un medidor portátil para sistemas de verificación en sitio, montado en pared para uso estacionario o para lecturas de mesa. Este medidor viene con un electrodo digital de CE/TDS/salinidad, pero se puede equipar fácilmente con un electrodo de oxígeno disuelto y de pH. El Edge también se puede calibrar hasta 5 puntos, detecta electrodos dañados, obstrucciones, y cuenta con avisos de vencimiento de la calibración.
A continuación se muestra una tabla con las especificaciones de los equipos HI83303 y HI2030
| Código | HI83303 |
| Descripción | Fotómetro para acuicultura |
| Exactitud de la longitud de onda | ±1 nm |
| Fuente de luz | 5 LEDs con 420 nm, 466 nm, 525 nm, 575 nm y 610 nm |
| Ancho de banda espectral | 8 nm |
| Canales de entrada | 1 entrada para electrodo de pH y 5 longitudes de onda del fotómetro |
| Electrodo de pH | Electrodo de pH digital (no incluido) |
| Tipo de registro | Registro bajo demanda con entrada opcional para el nombre de usuario y la identificación de la muestra |
| Memoria de registro | 1,000 lecturas |
| Conectividad | Puerto USB-A para memoria USB; micro USB-B para encendido y conectividad con la computadora |
| GLP | Datos de calibración para el electrodo de pH conectado |
| Pantalla | LCD de 128 x 64 pixeles con iluminación |
| Tipo/duración de la batería | Batería recargable de Li-polímetro 3.7 VCD / >500 mediciones fotométricas o 50 horas de mediciones de pH continuos |
| Suministro de energía | Adaptador de corriente USB 2.0 5 VCD con USB-A para cable micro-USB-B (incluido) |
| Condiciones ambientales | 0 a 50.0°C (32 a 122.0°F); HR 0 a 95% sin condensación |
| Dimensiones | 206 x 177 x 97 mm ( 8.1 x 7.0 x 3.8”) |
| Peso | 1.0 kg (2.2 lbs.) |
| Detector de luz del fotómetro/colorímetro | Fotodetector de silicio |
| Tipo de celda | Redonda, 24.6 mm |
| Número de métodos | Máx. 128 |
| Información para ordenar | Se suministra con celdas para muestras y tapas (4 pzas), paño para limpieza de celdas, cable USB-micro USB, adaptador de corriente y manual de instrucciones |
| Código | HI2030 |
| Descripción | Medidor multiparamétrico de CE/STD/Salinidad |
| Intervalo de pH | pH: -2.000 a 16.000, -2.00 a 16.00; ±1000 mV |
| Resolución de pH | 0.001 pH, 0.001 pH; 0.1 mV |
| Exactitud de pH (@25°C/77°F) | ±0.01 pH, ±0.002 pH; ±0.2 mV |
| Calibración de pH | Automático, hasta 3 puntos (5 puntos*) de calibración, 5 soluciones estándares (7 estándares*) disponibles (1.68*, 4.01 o 3.00, 6.86, 7.01, 9.18, 10.001, 12.45*) y 2 soluciones estándares de usuario |
| Compensación de temperatura de pH | Automática -5 a 100°C (23 a 212°F) (usando el sensor de temperatura integrado) |
| Intervalo de CE | 0.00 a 29.99 µS/cm, 3.00 a 29.99 µS/cm, 30.00 a 299.9 µS/cm, 300 a 2999 µS/cm, 3.00 a 29.99 mS/cm, 30.0 a 200.0 mS/cm, hasta 500.0 mS/cm |
| Resolución de CE | 0.01 µS/cm, 0.1 µS/cm, 0.01 mS/cm, 0.1 mS/cm |
| Exactitud de CE | ±1% de la lectura (±0.05 µS/cm o 1 dígito, el que sea mayor) |
| Calibración de CE | 1 calibración; 6 estándares disponibles: 84.1413 µS/cm, 5.00, 12.88, 80.0, 111.8 mS/cm, 1 punto de offset: 0.00 µS/cm |
| Intervalo de TDS | 0.00 a 14.99 ppm (mg/L), 15.0 a 149.9 ppm (mg/L), 150 a 1499 ppm (mg/L), 1.50 a 14.99 g/L, 15.0 a 100.0 g/L, hasta 400.0 g/L STD absoluto+ (con factor de 0.80) |
| Resolución de TDS | 0.01 ppm, 0.1 ppm, 1 ppm, 0.01 g/L, 0.1 g(L |
| Exactitud de TDS | ±1% de la lectura (±0.03 ppm o 1 dígito, el que sea mayor) |
| Calibración de TDS | Por medio de la calibración de la CE |
| Compensación de temperatura de CE/TDS | Automática -5 a 100°C (23 a 212 °F) |
| Corrección del coeficiente de temperatura | 0.00 a 6.00%/°C (solo para CE y STD). El valor predefinido es 1.90%/°C |
| Factor de conversión de CE a TDS | 0.40 a 0.80 (el valor predefinido es 0.50) |
| Intervalo de salinidad | 0.00 a 400.0% NaCl, 0.01 a 42.00 PSU, 0.0 a 80.0 g/L* |
| Resolución de salinidad | 0.1% NaCl, 0.01 PSU, 0.01 g/L |
| Exactitud de salinidad | ±1% de la lectura |
| Calibración de la salinidad | 1 punto con el estándar de agua de mar NaCl 100% HI7037L (Las otras escalas se realizan a través de la calibración de CE) |
| Compensación de temperatura de salinidad | 0 a 40 g/L (con 1 g/L de resolución) |
| Intervalo de NaCl | 0.0 a 400.0% NaCl |
| Resolución de NaCl | 0.1% |
| Exactitud de NaCl | ±1% de la lectura |
| Calibración de NaCl | Un punto con el estándar de agua de mar 100% NaCl HI7037L (Las otras escalas se realizan a través de la calibración de CE) |
| Intervalo de OD | 0.00 a 45.00 ppm (mg/L), 0.0 a 300.0%, 0.0 a 50.0°C (32.0 a 122.0°F) |
| Exactitud de OD (@25°C/77°F) | ±1.5% de la lectura o ±1 dígito |
| Resolución de OD | 0.01 ppm (mg/L); 0.1% de saturación |
| Calibración de OD | Uno o dos puntos a 0% (HI7040) y 100% (aire saturado) |
| Compensación de temperatura de OD | 0.0 a 50.0°C (32.0 a 122°F) |
| Compensación de salinidad | 0 a 40 g/L, 1 g/L |
| Compensación de la altitud de OD | -500 a 4000 m( con 100 m de resolución) |
| Intervalo de temperatura | -20.0 a 120.0 °C, -4.0 a 248.0 °F |
| Resolución de temperatura | 0.1°C, 0.1°F |
| Exactitud de temperatura | ±0.5°C, ±1.0°F |
| Electrodo de pH | HI11310 electrodo de pH digital con doble unión, rellenable con solución electrolítica 3.5M KCl, con sensor de temperatura integrado y conector de 3.5 mm |
| Sonda de CE/TDS | HI763100 Sonda de CE/temperatura |
| Sonda de OD | HI764080 Sonda de OD/temperatura |
| Suministro eléctrico | Adaptador 5 VCD (incluido) |
| Condiciones ambientales | 0 a 50°C (32 a 122°F), HR máx. 95% sin condensación |
| Dimensiones | 202 x 140 x 12.7 mm (8” x 5.5” x 0.5”) |
| Peso | 250 g (8.82 oz) |
| Información para ordenar | El HI2030 incluye: Sonda de conductividad HI763100, 4 sobres de solución estándar de conductividad 1,413 µS/cm, 2 sobres de estándar de conductividad de 5,000 µS/cm, 2 sobres de estándar de conductividad de 12,880 µS/cm, 2 sobres de solución de enjuague de uso general, cable USB, estación de acoplamiento para mesa de laboratorio con soporte para electrodo, base de montaje para pared, adaptador de corriente de 5 VCD, certificado de calidad y manual de instrucciones. |
Fuentes
1Reed, Barney , and Maggy Jennings. “Guidance on the housing and care of Zebrafish (Danio rerio).” Research Animals Department, Science Group, RSPCA (May 2011): pg. 26. Web. 25 Dec. 2016.
2 Graph referenced from University of North Carolina at Chapel Hill, Zebrafish Aquaculture Core Facility http://zebrafish.web.unc.edu/about-zebrafish/water-quality/
3 Avdesh, A., Chen, M., Martin-Iverson, M.T., Mondal, A., Ong, D., Rainey-Smith, S., Taddei, K., Lardelli, M., Groth, D.M., Verdile, G.,
Martins, R.N. Regular Care and Maintenance of a Zebrafish (Danio rerio) Laboratory: An Introduction. J. Vis. Exp. (69), e4196, doi:10.3791/4196 (2012).
4 Reed, Barney , and Maggy Jennings. “Guidance on the housing and care of Zebrafish (Danio rerio).” Research Animals Department, Science Group, RSPCA (May 2011): pg. 24. Web. 25 Dec. 2016.
6 Zebrafish International Resource Center (ZIRC). “Water Quality Problems.” Www.zebrafish.org. ZIRC, 6 Apr. 2016. Web. 26 Jan. 2017.