Effects of acute heat exposure on respiratory metabolism and blood glucose in freshwater fishes, Prochilodus scrofa (curimbatá) and Cyprinus carpio (carp) acclimatized to tropical winter

1. 1. Routine oxygen consumption and blood glucose were determined from freshwater fishes, Prochilodus scrofa and Cyprinus carpio, exposed at high temperatures for 1 hr. 2. 2. Prochilodus scrofa had a significantly higher rate of oxygen consumption at 30°C than at 25°C, and carp higher at 25°C than at 30°C. 3. 3. Blood glucose was significantly higher for Cyprinus carpio than for Prochilodus scrofa at 25 and 30°C; however, after exposure to these temperatures for 1 hr blood glucose did not change significantly for both species. 4. 4. The results suggest that these interspecific variations may be linked to the differences between native and foreign fishes and their way of life. © 1985.

Células sangüíneas, eletrólitos séricos, relação hepato e esplenossomáca de carpa-comum, Cyprinus carpio (Cyprinidae) na primeira maturação gonadal

This research studied the condition (Kn) relative factor, the hepatosomatic (HSR), the splenosomatic (SSR) relation, the erythrocytes, thrombocytes and leukocytes number, the glicogen locality by PAS method in thrombocytes and leucocytes and the total protein and electrolytes serices levels in both Cyprinus carpio L. sex. The female Kn showed higher value than the males. The female HSR average values were lower than the ones observed in males, while the leukocytes, lymphocytes and neutrophils percentage number were the highest. However, the males magnesium and choride serices levels were higher than the females. The HRS average values, hematocrit, haemoglobin concentration, average corspucular volume (ACV), average corpuscular haemoglobin concentration (ACHC), erythocytes number, trombocytes, monocytes, oesinophils, positive PAS leukocyte granular (PAS-LG), and total protein, sodium, potassium and calcium serices levels did not show significant statistics difference (p> 0.05) between males and females. The PAS method showed glicogen granules into the thronbocytes, eosinophils and neutrophils cytoplasm. Nevertheless, in the PAS-LG cytoplasm, neutral glicoprotein granules were also observed. Monocytes and lynfocytes showed negative reaction to PAS. In the teleosts, the gonodas matureness presents higher relation with the factor of condition. During the reprodution period it is unlikely to find the sexual effects isolated in the hemogram, because most of the time that is not the only factor to cause dimorphism.

Nicho espermatogonial em Cyprinus carpio e papel do Amh na espermaogênese

Pós-graduação em Aquicultura - FCAV

Influência dos ácidos graxos do tipo ômega-3 ou ômega-6 e o nanomaterial de carbono fulereno (C60) no estado antioxidante em suspensões celulares de cérebro de Cyprinus carpio (Pisces, Cyprinidae)

Os nanomateriais de carbono como o fulereno (C60) apresenta comportamentos bioquímicos distintos, podendo atuar como antioxidante ou pró-oxidante em diferentes sistemas biológicos. Outra evidência ao C60 refere-se a sua característica lipofilica, na qual oferece ação mais direta a diferentes tipos de membranas celulares. Do mesmo modo ácidos graxos poliinsaturados (AGPs) como o ômega-3 (DHA) e o ômega-6 (LA) são importantes para funções celulares da membrana, sendo considerados antioxidantes clássicos. Dessa forma este estudo avaliou em suspensões celulares de cérebro da carpa (Cyprinus carpio, Cyprinidae), o efeito de C60 após um pré-tratamento com DHA ou LA. Para tal avaliação os ensaios consistiram em um pré-tratamento com AGPs (48h) e após exposição a C60 (2h). Como resultados observamos que a viabilidade celular e a capacidade antioxidante total não apresentaram diferença (p> 0.05) entre todos os grupos. Em relação a valores de espécies ativas de oxigênio e dano lipídico foi observado redução nos seus valores nos grupos expostos ao C60 pré – tratados com AGPs (p<0.05). Em termos de cisteína, ocorre uma redução da sua concentração em todos os grupos expostos ao C60. Porém para glutationa a exposição ao C60 provoca um aumento de sua concentração nos grupo controle (sem AGPs) e no grupo pré – tratado com DHA. Dessa forma consideramos que o pré – tratamento com AGPs é benéfico às células, uma vez que um aumento nos níveis de glutationa e uma diminuição na concentração de espécies ativas de oxigênio e peroxidação lipídica foram observados nos grupos expostos ao C60. Sendo assim um bom estado nutritivo em termos da concentração de AGPs foi considerado benéfico na exposição ao fulereno.

AVALIAÇÃO DA BIOACUMULAÇÃO DE METAIS EM Cyprinus carpio PELA INTERAÇÃO COM SEDIMENTO E ÁGUA DE RESERVATÓRIO

Bioaccumulation of Ag, Al, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn was determined in the gills and liver of Cyprinus carpio and related to concentrations in the sediment and water of the Alagados Reservoir, Ponta Grossa/Paraná. Cd and Fe exceeded the legal limit for water. Fe was the most abundant metal in the reservoir's water and sediment. The metals in the sediment were below the level of probable adverse effects on biota. There were no significant differences between sampling sites for water and sediment. Liver and gills had higher concentrations of Al, Fe and Zn, with a significant increase in Al (P > 0.05) compared to the increase in weight and size of the specimens. Statistically, gills showed higher concentrations of Al, Cd, Co, Cr, Mn and Zn and liver higher concentrations of Cu and Fe. Co, Cu, Fe, Mn and Zn showed significant differences (P < 0.01) between the organs. The bioaccumulation factors (BAF) showed that the interaction of water with gills promotes greater accumulation of metals in this organ. Despite the low concentrations in the reservoir, bioaccumulation of metals in gills and liver of C. carpio occurs by its interaction with contaminated water and sediment, respectively.

Distribution, extracellular virulence factors and antibiogram of motile aeromonads in fresh water ornamental fishes and immune response of Cyprinus carpio against Aeromonas hydrophila infection

The thesis deals with the prevalence and distribution of motile aeromonads in selected ornamental fishes. The presence of motile aeromonads in ornamental fishes and associated carriage water is well documented. Though aeromonads are a part of autochthonous flora of natural waters, disease outbreak occurs as a result of environmental stress on the cultured species and virulence of the pathogens. While ornamental aquaculture in many parts of the world is highly organized and practiced scientifically, it is highly unorganized in India. The culture ponds/tanks are often maintained in very poor manner and the fishes are subjected to high degree of stress during transportation from the production facility to retail vendors. The situation is no better at retail outlets, where fishes are maintained in crowded condition without proper aeration or food. All these could result in high prevalence of diseases caused by motile aeromonads. No systematic study has been carried out to understand the prevalence of motile aeromonads in ornamental fishes and carriage water . It also gives an account of the production of extracellular virulence factors and the antibiogram of the different species of motile aeromonads isolated. The growth characteristics and virulence potential of a representative strain of Aeromonas hydrophila is also studied. The nucleotide sequencing of the strain was carried out and sequences deposited in Genbank. Survival and immune response of Cyprinus carpio under different stress conditions and on probiotic treatment with Bacillus NL110, when challenged with A. hydrophila is also dealt within this thesis.

Germ line Cysts and the Formation of the Germinal Epithelium During the Female Gonadal Morphogenesis in Cyprinus Carpio (Teleostei: Ostariophysi: Cypriniformes)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

History of carp culture in Uganda and progress to December, 1960

Carp (Cyprinus Carpio L.) were first recommend for Uganda in 1941 by Dr. Hornell who was Oolonial Fisheries Adviser at that time. He stated that they would be suitable for Lake Bunyoni (6,474 ft.) in Kigezi District where the cold made conditions marginal for Tilapia and yet where the water was too warm for trout. Later, in 1947, when fish farming was proposed for Uganda, an expert from Israel whose visit was arranged by Dr. Hickling, the then current Colonial Fisheries Adviser, recommended that carp should be used as the stock fish in the ponds rather than Tilapia which Dr. Hickling himself had suggested.

Interação da cianotoxina microcistina e o nanomaterial de carbono fulereno (C60) em brânquias do peixe Cyprinus carpio (Teleostei: Cyprinidae) sob incidência de radiação UVA

A produção mundial de nanomateriais tem aumentado nos últimos anos, em função de suas variadas aplicações tecnológicas e, como consequência do seu crescente uso e demanda, poderão existir riscos ambientais sendo a água o ambiente onde muitas destas substâncias podem exercer efeitos deletérios. Um dos nanomaterias de carbono mais utilizados é o fulereno, um composto orgânico lipofílico que pode se comportar como carreador de moléculas tóxicas, potencializando a entrada de contaminantes ambientais em órgãos específicos, fenômeno conhecido como “cavalo de Troia”. As microcistinas (MC) são cianotoxinas produzidas por cianobactérias durante episódios de floração, afetando aos organismos aquáticos e ao ser humano. Diversos estudos demonstram que organismos expostos tanto às MCs quanto ao fulereno podem causar produção excessiva de espécies ativas de oxigênio e alterar os níveis de antioxidantes. Além disso, outro fator que pode vir a intensificar o potencial tóxico de ambos é a incidência de radiação UVA. Sendo assim, procurou-se avaliar os efeitos em parâmetros de estresse oxidativo da co-exposição ex vivo da cianotoxina microcistina-LR (MC-LR) e o nanomaterial de carbono fulereno em brânquias do peixe Cyprinus carpio sob incidência de radiação UVA. Os resultados mostraram que: (a) houve uma perda da capacidade antioxidante no tratamento com MC-LR (baixa concentração) quando coexposta com fulereno no UVA em relação com o tratamento realizado sem co-exposição com fulereno; (b) o fulereno no UV diminuiu a atividade da enzima glutationa-Stransferase (GST) quando comparado com o controle no UV; (c) a MC-LR (alta concentração) co-exposta com fulereno foi capaz de diminuir as concentrações do antioxidante glutationa (GSH) quando comparado com o mesmo tratamento tanto no UVA quanto no escuro sem a co-exposição ao fulereno; (d) o tratamento MC-LR (baixa concentração) com UVA aumentou o dano oxidativo lipídico quando comparado com o controle UVA; (e) o fulereno não causou uma maior bioacumulação da microcistina no tecido. Sendo assim, pode-se concluir que o fulereno não apresentou o potencial de carregador de moléculas nessas concentrações de microcistina, porém, a co-exposição dos compostos diminuem tanto capacidade antioxidante total, como a concentração da GSH, podendo gerar problemas a longo prazo na detoxificação da toxina.

Modulação da capacidade antioxidante e de detoxificação no peixe Cyprinus carpio (Cyprinidae) após tratamento com nanocápsulas de ácido lipóico

O metabolismo aeróbico é muito eficiente no processo de geração de energia, no entanto, é uma fonte de produção de espécies reativas de oxigênio (ERO). Para a prevenção dos efeitos potencialmente danosos dessas ERO, os organismos desenvolveram um sistema de defesa antioxidante (SDA), que inclui compostos enzimáticos e não enzimáticos. O ácido lipóico (AL) é uma molécula lipo e hidro solúvel, com capacidade de atravessar membranas celulares. Ele possui propriedades antioxidantes, auxiliando na eliminação de ERO, induzindo a expressão de genes importantes nas defesas antioxidantes, quelando metais e interagindo com outros antioxidantes. Trabalhos prévios demonstraram que nanocápsulas poliméricas de ácido lipóico favoreceram a proteção deste antioxidante, aumentando sua estabilidade físico- química em comparação com formulações contendo ácido lipóico livre. O objetivo deste estudo foi avaliar e comparar o efeito do AL livre e do AL em nanocápsulas sobre a atividade de enzimas antioxidantes (glutamato-cisteína ligase, GCL e glutationa-S- transferase, GST), a concentração de glutationa reduzida (GSH) e sub-produtos da peroxidação lipídica (malondealdeído, método TBARS) e da expressão de genes que codificam para as diferentes formas da enzima GST (alfa e pi). Para isso o peixe Cyprinus carpio (Cyprinidae) foi exposto a uma dose de 40 mg/kg a diferentes formas de AL (livre e em nanocápsulas) por injeção intraperitoneal (duas injeções, sendo a primeira no tempo 0 e a segunda após 24 h), sendo logo sacrificados a diferentes tempos da primeira injeção (48 h, 96 h e uma semana), sendo dissecados o cérebro, fígado e músculo dos peixes de cada tratamento. Os resultados obtidos indicam que os órgãos respondem de forma diferente. A curto prazo, o fígado foi o principal órgão a apresentar respostas antioxidantes após tratamento com AL, enquanto que a longo prazo o cérebro e o músculo se mostraram mais responsivos em termos antioxidantes quando 6 comparado ao fígado. Foi também importante a forma em que o AL é administrado, livre ou em nanocápsulas, sendo observado que um mesmo órgão em um mesmo tempo de exposição pode responder de forma diferente de acordo com o tipo de AL que está sendo utilizado. Além disso, o efeito antioxidante do AL nanoencapsulado parece ser mais efetivo quando utilizado a longo prazo, sugerindo que a forma nanoencapsulada libera o antioxidante em forma mais lenta. Os resultados também indicam que a composição da nanocápsulas deve ser levada em consideração, uma vez que foi observado um efeito antioxidante significativo nos tratamentos que continham apenas a nanocápsulas, sem o AL. Sugere-se que este efeito ocorra devido à produção endógena do próprio antioxidante em questão, favorecida pela composição da própria nanocápsula, que possui ácido octanóico, substrato para a síntese de AL. Também se observou um efeito pró-oxidante em alguns tratamentos onde foi utilizada esta formulação, sugerindo que alguns componentes da nanocápsula, como por exemplo, o surfactante que é utilizado para estabilizar a suspensão, possam aumentar a suscetibilidade dos órgãos ao estresse oxidativo.

Dietary Levamisole Influenced Hematological Parameters of Juvenile Pacu, Piaractus mesopotamicus (Holmberg 1887)

Diseases outbreaks are a major concern in intensive fish farming because fish are exposed to stressors which may negatively affect their physiology. This study set out to determine effects of dietary levamisole (Levamisole HCl; SIGMA (R)) on performance and hematology of pacu, Piaractus mesopotamicus, juveniles. Fish (55.94 g) were stocked into 24 plastic aquaria (500 L; 15 fish per aquarium) and fed for 30 d with a commercial diet with 0, 50, 100, 200, 400, and 800 mg/kg levamisole, and for an extra 15 d, with a control diet in a totally randomized design trial (n = 4). Biometrical and hematological data were collected. No significant differences in growth parameters were recorded for either control or supplemented diets. Hematological parameters, such as hemoglobin, plasma glucose, white blood count (WBC), and differential leukocyte count were influenced (P < 0.05) levamisole. WBC, lymphocytes, neutrophils, monocytes, eosinophils, and special granulocytic cell numbers decreased significantly after 15 d. Dietary levamisole at 100 mg/kg diet for 15 d increased leukocyte production in juvenile pacu. However, levamisole administration for more than 15 d presented toxicity to lymphopoietic tissues. Information about long-period administration, mode of action in weight gain, effects on hematology of levamisole in freshwater fish nutrition are scarce and necessary for its safe use in aquaculture.

Estimating Amino Acid Requirement of Brazilian Freshwater Fish from Muscle Amino Acid Profile

Information on nutritional requirement of some Brazilian farmed fish species, especially essential amino acids (EAA) requirements, is scarce. The estimation of amino acids requirements based on amino acid composition of fish is a fast and reliable alternative. Matrinxa, Brycon amazonicus, and curimbata, Prochilodus lineatus, are two important Brazilian fish with potential for aquaculture. The objective of the present study was to estimate amino acid requirements of these species and analyze similarities among amino acid composition of different fish species by cluster analysis. To estimate amino acid requirement, the following formula was used: amino acid requirement = [(amount of an individual amino acid in fish muscle tissue) x (average totalEAA requirement among channel catfish, Ictalurus punctatus, Nile tilapia, Oreochromis niloticus, and common carp, Cyprinus carpio)]/(average fish muscle totalEAA). Most values found lie within the range of requirements determined for other omnivorous fish species, in exception of leucine requirement estimated for both species, and arginine requirement estimated for matrinxa alone. Rather than writing off the need for regular dose-response assays under the ideal protein concept to determine EAA requirements of curimbata and matrinxa, results set solid base for the study of tropical species dietary amino acids requirements.

Functional and structural characterization of isolated perfused stingray liver including effects of ischaemia/reperfusion

The morphological and functional characteristics of stingray liver were studied, including the effect of ischaemia/reperfusion. With an isolated perfused model, it was shown that the stingray liver was more resistant than the rat liver to ischaemia/reperfusion injury; this was consistent with the differing partial oxygen tensions usually present in the two species. This study confirmed that whereas stingray hepatocytes form tubules with central bile canaliculi as in other fish, the stingray liver has portal triads and a lobular architecture as in mammals. Apoptosis of hepatocytes, demonstrated in the normal liver, was only marginally enhanced by ischaemia/reperfusion. Resulting apoptotic bodies were phagocytized by macrophage-like cells in hepatocyte tubules. In contrast to rat liver, the stingray liver showed no necrosis after ischaemia-reperfusion. (C) 1998 W.B. Saunders Company Limited.

Thermal acclimation of locomotor performance in tadpoles of the frog Limnodynastes peronii

Previous analyses of thermal acclimation of locomotor performance in amphibians have only examined the adult life history stage and indicate that the locomotor system is unable to undergo acclimatory changes to temperature. In this study, we examined the ability of tadpoles of the striped marsh frog (Limnodynastes peronii) to acclimate their locomotor system by exposing them to either 10 degrees C or 24 degrees C for 6 weeks and testing their burst swimming performance at 10, 24, and 34 degrees C. At the test temperature of 10 degrees C, maximum velocity (U-max) of the 10 degrees C-acclimated tadpoles was 47% greater and maximum acceleration (A(max)) 53% greater than the 24 degrees C-acclimated animals. At 24 degrees C, U-max was 16% greater in the 10 degrees C-acclimation group, while there was no significant difference in A(max) or the time taken to reach U-max (T-U-max). At 34 degrees C, there was no difference between the acclimation groups in either U-max or A(max), however T-U-max was 36% faster in the 24 degrees C-acclimation group. This is the first study to report an amphibian (larva or adult) possessing the capacity to compensate for cool temperatures by thermal acclimation of locomotor performance. To determine whether acclimation period affected the magnitude of the acclimatory response, we also acclimated tadpoles of L. peronii to 10 degrees C for 8 months and compared their swimming performance with tadpoles acclimated to 10 degrees C for 6 weeks. At the test temperatures of 24 degrees C and 34 degrees C, U-max and A(max) were significantly slower in the tadpoles acclimated to 10 degrees C for 8 months. At 10 degrees C, T-U-max was 40% faster in the 8-month group, while there were no differences in either U-max or A(max). Although locomotor performance was enhanced at 10 degrees C by a longer acclimation period, this was at the expense of performance at higher temperatures.