Resumen El género Sargassum es un alga parda que abunda en México, tanto en el Golfo de California como en el Mar Caribe. La gran biomasa podría usarse para la producción de alginato, un polisacárido con propiedades para formar soluciones viscosas o geles para diferentes industrias, como las farmacéuticas y de alimentos. El proceso de producción de alginato puede tener algunas modificaciones, dependiendo del tipo de alga que se utiliza como materia prima, reduciendo el consumo de agua e incrementando el rendimiento y la calidad del alginato. En esta investigación se optimizó la cantidad de agua y de reactivos, reduciendo los volúmenes en el proceso de producción, que se basaron en los volúmenes utilizados para procesar el alga gigante Macrocystis pyrifera. La hidratación se redujo de 1:10 a 1:4 (parte de alga: volumen de producto químico); pre-extracción ácida de 1:10 a 1:5, extracción de 1:16 a 1:10, dilución de 1:55 a 1:15 y blanqueamiento de marrón muy oscuro a marrón pálido. La razón principal que hace posible esta reducción es que Sargassum tiene una pared celular más rígida que Macrocystis, adsorbe menos agua y produce alginato con menor viscosidad. Aunque los valores de viscosidad son relativamente bajos, algunas aplicaciones requieren soluciones de baja viscosidad. Sin embargo, la fuerza de gel alcanzó hasta 1906 g cm-2, la cual puede competir con otros alginatos para producir productos con propiedades gelificantes. Para evitar el uso de ácido clorhídrico y disminuir la contaminación de las aguas residuales en el proceso, se experimentó la eliminación de la etapa de pre-extracción ácida y en su lugar se realizó una etapa de precocción neutra, aumentando el rendimiento de 8.3 a 13.5 %, la viscosidad se mantuvo normalmente baja, pero la fuerza de gel aumentó hasta 2400 g cm-2.

Abstract The genus Sargassum is a brown alga which is abundant in México, in the Gulf of California and the Caribbean Sea. The large biomass could be used to production of alginate, a polysaccharide with properties which allow it to form a thick solution or gels for different industries, such as for pharmaceutical and food products. The alginate production process may have some modifications, depending on the type of alga that is used as raw material, reducing water consumption and increasing the alginate yield and quality. In this research, the amount of water and reagents was optimized, reducing the volumes in the production process, based on the volumes used to process the giant kelp Macrocystis pyrifera. Hydration was reduced from 1 : 10 to 1 : 4 (part of alga : volume of chemical), acid pre-extraction from 1 : 10 to 1 : 5, extraction from 1 : 16 to 1 : 10, and dilution from 1 : 55 to 1 : 15; bleaching was improved from very dark brown to pale brown. The main reason that reduction is possible is that Sargassum has a more rigid cell wall than Macrocystis, absorbing less water and producing less viscosity. Although the alginate viscosity is relatively low, some applications require low viscosity solutions. However, the gel strength reached up to 1906 g cm−2, which may compete with other alginates to produce gelling products. To avoid the use of hydrochloric acid and decrease the contamination of wastewater in the process, the acid pre-extraction stage was changed for a neutral pre-cooking stage, resulting in an increase of the alginate yield from 8.3 % to 13.5 %; the viscosity was normally kept low, but the gel strength increased up to 2400 g cm−2.

ABSTRACT Background: Gracilaria parvispora is an invasive red seaweed located in coastal lagoons along the Tropical Mexican Pacific. Gracilaria species are the main source of agar around the world. Goals: Spatial and seasonal trends of the properties of native agar from the invasive seaweed G. parvispora were determined in three localities in the states of Oaxaca and Chiapas belonging to coastal lagoons along the Tropical Mexican Pacific: Ballenato, Paredón, and San Vicente. Methods: Native agar was obtained from dry samples of seaweed and the agar yield, gel strength, melting and gelling temperatures, hysteresis, and sulfate and 3,6-anhydrogalactose content were determined for each sample. Moreover, the polysaccharide structures and the location of sulfate groups in agar samples were identified. Results: The phycocolloid is a polysaccharide agar type. The agar yield was significantly different between seasons and localities, with the highest values during the dry season (19.9 ± 0.004%) at Paredón (20.6 ± 0.01 %). Gel strength, melting temperature and gel hysteresis showed significant spatial differences; the highest values were obtained in Ballenato (367.3 ± 14.2 g cm−2, 80.2 ± 1.4 °C, 44.3 ± 2.2 °C, respectively); gelling temperature did not show significant differences between localities or seasons. Chemical properties were significantly different between seasons: 3,6-anhydrogalactose content was higher during the dry season (36.2 ± 0.2 %), and sulfate content was higher during the rainy season (12.69 ± 0.21 %). Salinity was significantly different between seasons, and the highest was obtained during the dry season (38.7 ± 0.1). Surface water temperature varied between localities, and the highest mean value was recorded at Paredón (32.5 ± 0.2 °C.( Conclusions: The chemical properties of the G. parvispora native agar were lower than the standards for food and industrial use.

RESUMEN Antecedentes: Gracilaria parvispora es un alga roja invasora que se encuentra en lagunas costeras del Pacífico Mexicano Tropical. A nivel mundial, las especies de Gracilaria son la fuente principal de agar. Objetivos: Se determinaron las tendencias espaciales y temporales de las propiedades del agar nativo de G. parvispora en tres localidades de los estados de Oaxaca y Chiapas, pertenecientes a lagunas costeras del Pacífico Mexicano Tropical: Ballenato, Paredón y San Vicente. Métodos: Se determinó el rendimiento del agar, la fuerza de gel, la temperatura de fusión y gelificación, la histéresis, y el contenido de sulfatos y 3,6-anhidrogalactosa del agar nativo obtenido de muestras secas de macroalga. Además, se identificaron las estructuras de los polisacáridos y la posición de los grupos sulfato en las muestras. Resultados: El ficocoloide es un polisacárido tipo agar. El rendimiento mostró diferencias significativas entre localidades y temporadas, con valores mayores durante la temporada de secas (19.9 ± 0.004%) y en Paredón (20.6 ± 0.01 %). La fuerza de gel, la temperatura de fusión y la histéresis mostraron diferencias espaciales significativas; con valores más altos para las muestras de Ballenato (367.3 ± 14.2 g cm−2, 80.2 ± 1.4 °C, 44.3 ± 2.2 °C, respectivamente); la temperatura de gelificación no mostró diferencias significativas entre localidades o temporadas. Las propiedades químicas mostraron diferencias significativas entre temporadas: el contenido de 3,6-anhidrogalactosa fue mayor durante la temporada de secas (36.2 ± 0.2 %), y el contenido de sulfato fue mayor durante la temporada de lluvias (12.69 ± 0.21 %). La salinidad fue significativamente diferente entre temporadas, con mayor valor para la temporada de secas (38.7 ± 0.1). La temperatura superficial del agua varió entre localidades, la más alta se registró en Paredón (32.5 ± 0.2 °C.) Conclusiones: Las propiedades químicas de G. parvispora fueron menores a los estándares para su uso industrial y alimenticio.

Abstract Background One of the promising directions in agriculture is the rational use of biologically active substances or plant growth stimulators obtained from local raw materials. In Mexico, seaweed can be considered a cheap, abundant, and accessible local resource along the Mexican coast. It represents great potential for eventual commercial exploitation as a source of plant growth promoters. Previous reports have emphasized the importance of seaweed extracts and their utilization with significant results to improve seed germination, seedling development, growth, and yield of plants, increasing crop productivity. The main effects should be in the first stages of plant ontogenesis, beginning with seed germination and seedling growth. The effects of seaweed liquid extracts in the early stages of plant growth are on root-system growth, providing a signal of the value and quality of the future crop. Therefore, the search for the most effective extracts that stimulate plant development is considered a priority. Goals Show an overview of the application of seaweed extracts in Mexican agriculture. Results Information is provided on the administration and regulation for the harvest of marine algae, and the research carried out in Mexico. The management and harvest regulations for the algae, including seaweed liquid extract composition, biological efficacy of promoting plant growth, as well as elicitors of disease defense caused by pathogens. Conclusions Seaweeds from Mexico have enough potential for the isolation of biologically active compounds that could increase agriculture productivity. This research is essential for the future of Mexican agriculture, to develop effective strategies to use seaweed extracts.

Resumen Antecedentes Una de las áreas prometedoras en la agricultura es el uso racional de sustancias biológicamente activas como estimulantes del crecimiento de plantas, obtenidos de materias primas locales. En México, las algas marinas pueden ser consideradas como un recurso local económico a lo largo de su costa, que está disponible y en abundancia. Representa un gran potencial para su eventual explotación comercial como bioestimulante del crecimiento de las plantas. En estudios previos se ha enfatizado la importancia de los extractos de algas y su uso con resultados significativos para mejorar la germinación de las semillas, el crecimiento y el rendimiento de las plantas, acrecentando la productividad de los cultivos. Por lo tanto, la búsqueda de extractos efectivos que estimulan el desarrollo de las plantas se considera prioritaria. Objetivos Mostrar una visión general de la aplicación de extractos de algas marinas en la agricultura mexicana. Resultados Se muestra la diversidad de la flora algal con potencial como biofertilizante y se presenta una reseña histórica del manejo y regulaciones de cosecha en México. Se describe la industria mexicana de los extractos de las algas con aplicación en la agricultura, incluyendo la composición química de los extractos algales, su eficacia biológica en el crecimiento de las plantas, así como inductores de defensa contra enfermedades causadas por patógenos. Además, se indican las investigaciones actuales del uso de extractos de algas en algunos cultivos. Conclusiones Las algas marinas de México tienen un alto potencial para el aislamiento de compuestos biológicamente activos que podrían aumentar la productividad agrícola. La información presentada es esencial para que, en un futuro, la agricultura mexicana desarrolle estrategias efectivas del uso de extractos de algas marinas.

The purpose of this study is on digging islands created with dredge material. A nursery station was generated in order to produce propagules of Avicennia germinans and Rhizophora mangle. Tide amplitude, low energy zones, salinity, and mangrove zonation were considered for propagules recruitment within random experimental quadrants on the islands. Survival rates of A. germinans were 78% and 72% for plants with container and without container, respectively. Rhizophora mangle showed a 43% and 34% for the same parameters. Plants extracted from their natural environment presented a survival rate of 34% for A. germinans, and 21% for R. mangle. Avicennia germinans growth from nursery station presented 3.2 cm/month, while plants from their natural environment 1.5 cm/month. Rhizophora mangle showed 1.4 cm/month in comparison with natural environment with 0.8 cm/month. Results showed a higher growth and survival rate of plants from nursery station compared to plants from the natural environment. There was no natural recruitment during the study; therefore, nursery station mangrove plants should be used in artificial islands considering tide amplitude, natural zonation, low energy zones, and the hydroperiod.

El propósito del presente estudio fue generar información en torno a la posibilidad de estabilizar isletas de dragado mediante la plantación de halófitas, particularmente con la creación de nuevas áreas de manglar. Para esto, fue construido un vivero para producir plantas de Avicennia germinans y Rhizophora mangle, a la vez que se obtuvieron individuos del medio natural para ambas especies. Para su plantación se consideró el intervalo de mareas, áreas de baja energía, salinidad, zonación de cada especie y un diseño experimental de bloques completos al azar. Los resultados indicaron una mayor supervivencia y crecimiento de las plantas de vivero que las extraídas del medio natural. La supervivencia de plantas de A. germinans (78% con contenedor, 72% sin contenedor, 34% medio natural) fue mayor que la de R. mangle (43% con contenedor, 34% sin contenedor, 21% medio natural). De igual manera, el crecimiento en altura de las plantas de A. germinans, tanto de las producidas en vivero (3.2 cm mes-1), como las extraídas del medio natural (1.5 cm mes-1), fue mayor que las de R. mangle (producidas en vivero: 1.4 cm mes-1; extraídas del medio natural: 0.8 cm mes-1). No se presentó colonización natural durante el periodo de estudio, por lo que son recomendables las plantas de vivero para iniciar la forestación de isletas artificiales, considerando las mareas, la zonación natural local, áreas de baja energía y sobre todo, el hidroperiodo.

Here, we describe the development of sporangial and gametangial conceptacles for Amphiroa beauvoisii and A. vanbosseae; sporangial conceptacles only for A. misakiensis; and gametangial conceptacles only for A. cryptarthrodia and A. rigida. The descriptions are based on the observation of histological preparations obtained from 112 specimens collected from the Gulf of California, in Mexico, and the Azores archipelago of Portugal. Information on the development of the sporangial conceptacle pore and conceptacle senescence is here described and illustrated for the first time. Four development patterns were observed: two for sporangial conceptacles; one for spermatangial conceptacles; and one for carposporangial conceptacles. The phases of development of the sporangial conceptacle were found to be useful in delimiting species within the genus. Based on the sporangium location on the cavity floor and the pore canal anatomy, the species A. beauvoisii, A. misakiensis and A. vanbosseae can be distinguished from each other.

Sodium and potassium alginates were extracted at the pilot plant scale from the giant kelp, Macrocystis pyrifera, from Bahía Tortugas, Baja California Sur, Mexico. Alginates were coded as S1, S2 and S3 for sodium alginate, and as P1, P2 and P3 for potassium alginate. The average viscosities of the sodium and potassium alginates in aqueous 1% solution were 58, 145 and 506 mPa s, and 48, 155 and 200 mPa s, respectively. Results showed that dental impresion material prepared with sodium alginate with extra low viscosities (S1 = 58 mPa s) and low viscosities (S2 = 145 m Pa s) did not form gels, the material prepared with medium viscosity (S3 = 506 mPa s) produced a gel type II (regular set) in 70% of the 10 formulations experimented, and the material prepared with potassium alginate with extra low viscosity (P1 = 48 mPa s) produced a gel type II in 90% of the formulations. Using potassium alginate with low viscosity (P2 = 155 mPa s), 90% of the formulations were type I (fast set), and using potassium alginate with medium viscosity (P3 = 200 mPa s), 80% of the formulations were type I. The highest compressive strength was obtained using sodium alginate of 506 mPa s and the three potassium alginates experimented at 25% concentration, with values of 2474, 1209, 2101 and 2124 g cm-2 for S3, P1, P2 and P3 alginates, respectively. The elasticity order of formulation with 25% alginates compared with a commercial product (Jeltrate®) was as follows: Jeltrate® > P2 > S3 > P3 > P1. It was concluded that S3, P1, P2 and P3 alginates have good potential for use in the production of dental impression materials.

Se extrajeron alginatos de sodio y de potasio a escala piloto del alga Macrocystis pyrifera proveniente de Bahía Tortugas, Baja California Sur, México. Los alginatos fueron codificados como alginatos de sodio (S1, S2 y S3) y alginatos de potasio (P1, P2 y P3). Las viscosidades medias de los alginatos de sodio y de potasio en solución acuosa al 1% fueron de 58, 145 y 506 mPa s, y 48, 155 y 200 mPa s, respectivamente. Los resultados mostraron que el material para impresiones dentales preparado con los alginatos de sodio con viscosidades extra bajas (S1= 58 mPa s) y viscosidades bajas (S2 = 145 mPa s) no formó geles, el material preparado con viscosidades medias (S3 = 506 mPa s) produjo geles tipo II (fraguado normal) en 70% de las 10 formulaciones experimentadas, y el material preparado con alginatos de potasio con viscosidad extra baja (P1 = 48 mPa s) produjo geles tipo II en 90% de las formulaciones. Usando alginatos de potasio con viscosidad baja (P2 = 155 mPa s), 90% de las formulaciones fueron de tipo I (fraguado rápido), y usando alginato de potasio con viscosidad media (P3 = 200 mPa s), 80% de las formulaciones fueron de tipo I. La más alta resistencia a la compresión fue obtenida usando alginato de sodio de 506 mPa s y los tres alginatos de potasio experimentados a concentración de 25%, con valores de 2474, 1209, 2101 y 2124 g cm-2 para los alginatos S3, P1, P2 y P3, respectivamente. El orden de elasticidad de las formulaciones con 25% de alginatos comparados a un producto comercial (Jeltrate®) fue el siguiente: Jeltrate® > P2 > S3 > P3 > P1. Se concluye que los alginatos S3, P1, P2 y P3 tienen un buen potencial para usarse en la producción de material de impresión dental.