Aquaculture Asia, Vol.14, No.2, pp.1-40, April-June 2009

Sustainable aquaculture GLOBALG.A.P. standard in Thai shrimp farms: Mission (im)possible? p.4 Leepaisomboon, T., Chuchird, N., Limsuwan, C., Steenbruggen, E.R., and Mungkung, R. The Victorian trout industry & the bushfires p.6 Mosig, J. Small-scale aquaculture in the Ayeyarwady Delta, Myanmar p.10 Edwards, P. The history, status, and future prospects of monosex tilapia culture in Thailand p.18 Belton, B., Turongruang, D., Bhujel, R. and Little, D.C. Mangroves of Nakhon Si Thammarat Province in southern Thailand: Species diversity, community structure and current status p.20 By Amarasinghe, M.D., Dulyapurk, V., Taparhudee, W., Yoonpundh, R. and Jumnongsong, S. Research and farming techniques Induced breeding of pacu (Piaractus brachypomus) in captivity with pituitary extract p.23 Chattarjee, N.R. and Mazumdar, B. Aquatic animal health Fumonisins - mycotoxins of increasing importance in fish! p. 24 Griessler, K. and Encarnação, P. Genetics and biodiversity Microsatellite DNA markers, a fisheries perspective. Part 1: The nature of microsatellites p.27 Sekar, M., Suresh, E., Kumar, N.S., Nayak, S.K., Balakrishna, C. Asia-Pacific Marine Finfi sh Aquaculture Magazine Formulated feed for tiger grouper grow-out p.30 Rachmansyah, Usman, Palinggi, N.N. and Williams, K. NACA Newsletter 36

Successful handstripping of hatchery bred and reared male African catfish, Clarias gariepinus (Burchell, 1822)

A total of 45 Male and 5 female Clarias gariepinus bred and reared in the hatchery in sunning for one year were obtained for this experiment. The fish were then housed separately according to their sexes and maintained on trout diet at 10% body weight for two days before they were subjected to induction. These were then induced using both human chorionic gonadotropin (hCG - 500iu) and carp pituitary suspension (CPS -3mg kg super(-1) suspended in 0.9% saline) either as priming or resolving doses. The milt produced was used to fertilize eggs tripped from females. The results indicated high milt production, motility and fertility in most males

Factors affecting the susceptibility of salmonid fish to disease

A review article discussing the degree of susceptibility of fish to outbreaks of disease and whether, besides from changes in the physical and chemical characteristics of the environment, this susceptibility is instrumental in determining whether or not pathogenic challenge results in disease. The article summarises a decade of work on this subject at the Windermere laboratory of the Freshwater Biological Association and suggests possible directions for future research. The article covers experimental design, effects of environmental stress (including discussion on the hypothalamic-pituitary-interrenal (HPI) axis in salmonid fish), sexual maturation, research areas for future development and evolutionary considerations. There are a number of accompanying figures and images.

The effects of environmental stress on the physiology of growth in rainbow trout, Salmo gairderi Richardson

There is little doubt that both mammalian and teleost growth hormones can accelerate growth and increase food conversion efficiency in all commonly-reared species of salmonid fish. In those vertebrates that have been closely studied (predominantly mammals), the pituitary hormone somatotropin (GH or growth hormone) is a prime determinant of somatic growth. The hormone stimulates protein biosynthesis and tissue growth, enhances lipid utilization and lipid release from the adipose tissues (a protein-sparing effect) and suppresses the peripheral utilization of glucose. The present study is a prerequisite for future work on growth hormone physiology in salmonids and should contribute to our understanding of the mechanisms of growth suppression in stressed fish. Plasma growth hormone (GH) levels were measured in rainbow trout using a radioimmunoassay developed against chinook salmon growth hormone.

Efeito da superalimentação neonatal sobre a função adrenal e o desenvolvimento da microesteatose hepática em ratos adultos

O estado nutricional e hormonal em fases iniciais de desenvolvimento (gestação e lactação) está relacionado a alterações epigenéticas, que podem levar ao desenvolvimento de doenças. A obesidade infantil está relacionada com a ocorrência da obesidade na idade adulta, resistência à insulina e maior risco cardiometabólico. Em estudos experimentais, a superalimentação neonatal causa obesidade e aumenta o risco de doenças cardiovasculares. Estes animais apresentam obesidade visceral, hiperfagia, hiperleptinemia e hipertensão na idade adulta. Previamente, demonstramos que a hiperleptinemia neonatal causa hiperfunção da medula adrenal e microesteatose na idade adulta. No presente estudo avaliamos a função adrenal de ratos adultos obesos no modelo de superalimentação neonatal por redução do tamanho da ninhada e a sensibilidade as catecolaminas no tecido adiposo visceral (TAV) e no fígado. Ao nascimento todas as ninhadas tiveram seu número de filhotes ajustados para 10. Para induzir a superalimentação neonatal, o tamanho da ninhada foi reduzido de dez para três filhotes machos no terceiro dia de lactação até o desmame (SA), enquanto que o grupo controle permaneceu com 10 filhotes durante toda a lactação. Após o desmame, os ratos tiveram livre acesso à dieta padrão e água até 180 dias (1 animal de cada ninhada, n = 7). O TAV e as glândulas adrenais foram pesadas. As contrações hormonais séricas, o conteúdo hepático de glicogênio e triglicerídeos foram avaliados por kits comerciais. O conteúdo e a secreção de catecolaminas adrenais foram avaliados utilizando o método do trihidroxindol. O conteúdo dos hormônios eixo hipotálamo-hipófise-córtex adrenal, das enzimas da via de síntese das catecolaminas na glândula adrenal, ADRB2 no fígado e ADRB3 no TAV foram determinados por Western blotting ou imunohistoquímica. As diferenças foram consideradas significativas quando p <0,05. Aos 180 dias de vida, o grupo SA apresentou maior massa corporal (+15%), maior consumo alimentar (+15%) e maior adiposidade visceral (+79%). Os hormônios do eixo hipotálamo-hipófise-córtex-adrenal não foram alterados. O grupo SA apresentou maior expressão de tirosina hidroxilase e de DOPA descarboxilase (+31% e 90%, respectivamente); conteúdo de catecolaminas adrenais (absoluta: 35% e relativa: 40%), e secreção de catecolaminas, tanto basal quanto estimulada por cafeína (+35% e 43%, respectivamente). O conteúdo ADRB3 no TAV não foi alterado nos grupo SA, entretanto o ADRB2 no fígado apresentou-se menor (-45%). O grupo SA apresentou maior conteúdo de glicogênio e triglicerídeos no fígado (+79% e +49%, respectivamente), além de microesteatose. A superalimentação neonatal resulta em hiperativação adrenomedular e aparentemente está associada a preservação da sensibilidade às catecolaminas no VAT. Adicionalmente sugerimos que o maior conteúdo de glicogênio e triglicerídeos hepático seja devido a menor sensibilidade as catecolaminas. Tal perfil pode contribuir para a disfunção metabólica hepática e hipertensão arterial que são características deste modelo de obesidade programada.

Análise da via Wnt e seu envolvimento no processo da tumorigênese do câncer colo-retal

O câncer colo-retal (CCR) representa o quarto tipo de câncer mais freqüente no Brasil entre homens e mulheres e a sobrevida para esse tipo de neoplasia é considerada boa, se a doença for diagnosticada em estádio inicial. Neste tipo de câncer a progressão do adenoma (tumor benigno) para o adenocarcinoma (tumor maligno) é dependente do acúmulo de mutações em diversos oncogenes e genes supressores de tumor. Estas mutações podem levar a alterações de importantes vias de sinalização que controlam estes eventos como, por exemplo, as vias Wnt e EGFR. No entanto, os mecanismos moleculares e celulares mediados por estas vias durante a progressão do CCR permanecem por serem definidos. Neste trabalho foi avaliada a participação da via Wnt e do EGFR durante a progressão do CCR usando células Caco-2, uma linhagem celular derivada de adenocarcinoma de cólon humano como modelo. As células foram tratadas com EGF, ativador da via EGFR, e cloreto de lítio (LiCl), um conhecido inibidor da enzima GSK-3β e conseqüentemente, ativador da via Wnt, ou alternativamente com a combinação de ambas drogas. Após os tratamentos, foi avaliada a morfologia celular, localização e expressão de proteínas juncionais, os padrões proliferativos e do ciclo celular e o potencial tumorigênico (migração e formação de colônias). Nossos resultados mostram que a localização subcelular das proteínas juncionais claudina-1 e β-catenina foi alterada após tratamento com EGF e LiCl, porém a expressão não foi afetada. A localização nuclear de β-catenina, um marcador da ativação da via Wnt, foi observada após tratamento com ambos os compostos, no entanto estes agentes modularam a enzima GSK-3β de forma diferencial. Além disso, tratamento com EGF aumentou a capacidade proliferativa e migratória da célula, mas não alterou a formação de colônias. LiCl, apesar de ser um conhecido ativador da via Wnt, inibiu o aumento da proliferação e migração causado pelo EGF, como visto pelo tratamento das células com EGF+LiCl, e reduziu a formação de colônias. Nossos resultados revelaram que LiCl possui uma atividade supressora de tumor o que pode representar um novo papel para este composto como um possível agente terapêutico para o tratamento do CCR.

Alterações histopatológicas pancreáticas, placentárias e na matriz extracelular hipofisária durante a diabetes mellitus gestacional

A Diabetes Mellitus Gestacional (DMG) pode ser definida como intolerância a carboidrato durante a gravidez e estima-se que pode afetar 10-22% de todas as pacientes grávidas. Durante a gravidez podem surgir diversas complicações para o feto como risco elevado de aborto espontâneo, anormalidades congênitas e morbidade e mortalidade neonatal. Entretanto, podem surgir também alterações morfofuncionais em diversos órgãos da mãe diabética, porém isso não é bem estabelecido. Investigar se haverá ou não alterações bioquímicas e histopatológicas em diversos órgãos, como hipófise, útero, placenta e pâncreas de ratas grávidas com diabetes mellitus durante e no final da gravidez e compará-las . Além disso, investigar se há alteração na matriz extracelular (MEC) da hipófise desses animais. No 5 dia de vida, ratas Wistar foram divididas em dois grupos: um tratado com estreptozotocina (Grupo Diabético / DIAB), na dose de 90 mg/kg, subcutâneo e outro grupo, que foi tratado com veículo (tampão citrato/CTR). Aos 90 dias de vidas, foram submetidas ao cruzamento. Após isso, foram sacrificadas no 11 e 21 dia de gravidez. Foram avaliados glicemia e bioquímica maternal e número de implantes .O pâncreas, útero, placenta e hipófises foram coradas com Hematoxilina e Eosina e somente as hipófises foram coradas com Massom e Picrosirius, para avaliação da MEC.Os animais diabéticos tanto do 11 quanto do 21 dia apresentaram uma redução no número de implantes, menor peso e maior glicemia e colesterol total, em relação aos animais controle independente do dia da gravidez. Não foi verificada diferença dos níveis de triglicerídeos entre os grupos não diabéticos e diabéticos, independente dos dias. Entretanto, os animais diabéticos que finalizaram o período de gestação apresentaram uma maior glicemia maternal em relação ao grupo diabético do 11 dia. Pâncreas de ratas diabéticas do 21 dia apresentaram vacuolização intracitoplasmática das ilhotas, insulite,migração de células inflamatórias, espessamento da parede do vaso e fibrose periductal e vascular. Essas alterações foram verificadas com bem menor intensidade nos animais diabéticos do 11 dia. Foi verificado que a placenta de animais diabéticos apresenta congestão na interface materno-fetal, migração celular, maior concentração de vasos maternos e fetais, mas em forma irregular , necrose e vacuolização. A hipófise de animais diabéticos mostraram células cromófobas agregadas, aumento da espessura de fibras de colágeno vermelhas da MEC, em contraste com o controle, que foi visualizado fibras em verde e em formato de feixe. A diabetes desempenhou um total remodelamento da hipófise. Gravidez de animais diabeticos mostraram maior dano ao pâncreas e placenta, especialmente no final da gravidez. Em consequência dessa alterações, esses animais diabéticos apresentaram hiperglicemia, maior colesterol total, porém menor peso materno, número de implantes e sem alterações nos triglicerídeos. Esse é o primeiro estudo a demonstrar remodelamento tecidual em alguns elementos da MEC na hipófise, como espessamento da camada da MEC e fibras de colágeno em verde. Alterações da MEC da hipófise são provavelmente devido ao processo de diabetes na gestação.

Programação metabólica do testículo pelo tratamento com injeção de leptina em ratos nos primeiros dias de vida

A leptina tem um papel importante na regulação do sistema reprodutivo além de seu papel principal na regulação do peso corporal e ingestão alimentar. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração de leptina durante o período neonatal na função testicular da prole adulta. Vinte e quatro filhotes de 12 mães foram divididos em 2 grupos: Grupo leptina: injetados com 50 L de leptina (80ng/gPC, subcutânea) nos primeiros 10 dias de vida e Grupo Controle: injetados com o mesmo volume de solução salina. Todos os animais foram sacrificados aos 90 dias de vida. Parâmetros analisados: consumo alimentar, massa corporal, crescimento linear, data de início da puberdade, perfil lipídico, níveis séricos de estradiol e testosterona, expressão gênica (PCR em tempo real) e expressão proteica (Western blot) de ObRa, OBRb, aromatase, AR, ER, morfometria testicular, número, morfologia e viabilidade de espermatozoides. Os dados foram expressos como média erro padrão. A significância estatística foi determinada pelo teste t de Student. A Injeção de leptina levou a uma redução (p≤0,008) no consumo alimentar a partir do dia 26 ao 40 e do dia 70 em diante, enquanto que a massa corporal (p≤0,03) e o crescimento linear (p≤0,05) foram reduzidos do dia 26 até o dia 45. O peso da hipófise (p≤0,0006), hipotálamo (p≤0,01), próstata (p≤0,003), testículo (p≤0,008) e epidídimo (p≤0,004) e bexiga (p≤0,009) foram significativamente reduzidos pela injeção de leptina. A Injeção de leptina adiantou o início da puberdade (C=45,0 0,3; L=41,6 0,3; dias, P≤0,0001). Em relação ao perfil lipídico, a administração de leptina gerou um aumento nos níveis séricos de TG (C= 116,5 15,9; L=172,6 19,7; ng/dL, P≤0,05) e uma redução nos níveis de HDL (C=33 1,5; L = 24 3,5; ng/dL, P≤0,02). Os níveis séricos de testosterona também foram reduzidos pela leptina (C=5,2 1,0; L=1,1 0,3; ng/mL, P≤0,003). Todos os genes avaliados por PCR em tempo real mostraram um aumento na sua expressão: Obra (C=0,32 0,04; L=0,69 0,16; P≤0,04), OBRb (C=0,37 0,06; L=0,71 0,16; P≤0,03), AR (C=0,28 0,02; L=0,71 0,16; P≤0,02), Aromatase (C=0,31 0,04; L=0,53 0,09; P≤0,04), ER-α (C=0,79 0,03; L=0,93 0,03; P≤0,01), ER-β (C=0,29 0,03; L=0,73 0,16; P≤ 0,02). Por outro lado, a expressão proteica de OBR (C=4,4 0,29; L=6,6 0,84; P≤0,05), ER-α (C=0,4 0,02; L=0,6 0,05; P≤0,03) e aromatase (C=0,4 0,03; L=0,5 0,02; P≤0,04) aumentaram, enquanto que a expressão proteica de AR (C=0,16 0,01; L=0,09 0,01; P≤0,009) foi reduzida pela administração de leptina. A análise morfométrica mostrou que a leptina levou a um aumento da área total do túbulo seminífero (C=64,6 3,1; L=56,1 2,1;μm, P≤0,01), aumento da área luminal (C=40,6 2,3; L= 48,7 0,9; μm P≤ 0,004) e na altura do epitélio (C=21,5 1,2; L=24,6 1,1; μm, P≤0,03), enquanto que o comprimento do túbulo seminífero foi reduzido no grupo tratado (C=2200 350; L= 1100 110;cm, P≤0,006). A administração de leptina levou a um aumento no número total de espermatozoides (C=20x107 2x107; L=30x107 5x107;Cls/mL, P≤0,009) e no número de anormalidades (C=40,6 1,9; L=45,8 1,2, P≤0,049). Podemos concluir que a leptina tem um papel importante na morfologia e função testicular. A leptina parece ter efeito direto neste tecido uma vez que a expressão gênica e proteica de OBR, AR, ER e aromatase foram alterados pela administração da leptina.

Mass breeding of silver carp in a cement cistern with crude H.C.G.

The paper presents a resume on experiments carried on mass breeding of the silver carp Hypophthalmichthys molitrix in a cement cistern through administration of crude human chorionic gonadotropin. The experiments proves that human chorionic gonadotropin (H.C.G.) can be used for mass breeding of the fish in simple enclosures, with facilities of some input and output of water and a dose of 5 mg/kg and 18 mg/kg of body weight, for males and females respectively are required for the purpose. Observations were made by using pituitary glands in similar way. For successful breeding of about 80 kg female together, the expenditure towards cost of pituitary gland and H.C.G. are respectively 275 and 117 Rs.

Use of dopamine antagonists on induced spawning of Indian major carps

To test the efficacy of the technique of using dopamine-antagonists with pituitary extracts, experiments were conducted in July/August '93, at the CIFE Fresh water Fish Farm, Powerkheda. In all, 35 sets (1 female x 2 male in each set) were tried individually. 19 sets were treated with Domperidone (DOM) and Carp Pituitary Extract (CPE) and they constituted the experimental sets, while the rest 16 were treated with CPE and formed the control sets. The breeding, complete ovulation and hatching was 84.2%, 87.5% and 85.7%, respectively in the experimental sets whereas it was 93.7%, 60% and 72.7%, respectively in case of control sets. Experimental sets yielded 1.20 lakh spawn/kg body wt. (female) as compared to 0.83 lakh spawn kg body wt. (female) received from control sets on average basis. When DOM was used at 50-60% there was 100% breeding success but when increased to 70%, breeding rate fell to 66%. In mass breeding of Catla in the circular hatchery DOM mixed with CPE in 50:50 ratio gave excellent results.

Comparison of two hormone preparations on the reproductive performance of air breathing catfish Clarias batrachus (Lin.)

Two hormone preparations viz. Human Chorionic Gonadotropin (HCG) and pituitary gland (PG) suspension were compared for their comparative efficacy on the breeding performance of a air breathing catfish Clarias batrachus. It was found that HCG induced fish gave better ovulation response than PG. Both fertilization and hatching of eggs were significantly (p

Reproductive biology, artificial propagation and larval rearing of two freshwater eels, Monopterus cuchia and Mastacembelus armatus

Studies on reproductive biology and artificial propagation including larval rearing of freshwater mud eel, Monopterus cuchia and spiny eel, Mastacembelus armatus were attempted. The gonadosomatic index (GSI) of mud eel ranged from 0.41 (August) to 5.52 (June) in males and 0.53 (August) to 7.61 (June) in females. In both cases the GSI showed a peak in June. Fecundity ranged from 228 (TL - 396 mm; W - 78g) to 5510 (TL - 865 mm; W - 630 g). In case of spiny eel, the GSI varied from 0.65 (August) to 8.30 (July) in males and 0.70 (August) to 10.46 (July) in females. GSI showed single peak in July. Fecundity ranged from 570 (TL - 240 mm; W - 30 g) to 10870 (TL - 601; W - 350g). Histology of the testes and ovaries of the eels were carried out to investigate the gonadal development stages during the reproductive months (August to November 2003). In case of male M. cuchia, the secondary primordial germ cells, primary spermatogonium, some spermatogonia A and clone of spermatogonium B in testis were observed in September. In October-males different sized lobules having spermatogonia, spermatocytes and spermatids were observed. In the ovary of M. cuchia, polygonal shaped oocytes were seen during September. The oogonia were reduced with dense and irregular shaped during October. Numerous pycnotic cells were visible during November. In male M. armatus numerous broken lobule walls were found in testes during September. In October, abundant primary germ cells, pycnotic nests of degenerating cells, spermatogonia and spermatids were observed. In females, ovaries had distinct yolk vesicles stage and yolk granules stages in August. In September, the follicular cells of the oogonia were ruptured, shrunk forming irregular shaped in October. Oogonia were also shrunk with thin, irregular shaped structure but broken parts of the ruptured follicular cells were scattered in case of M. armatus. Experimental attempts on artificial propagation indicated that both freshwater eels were difficult to breed using inducing agents like pituitary glands (PG) of 10, 20, 50, 100 and 150 mg per kg of body weight. Same doses were used for both sexes with equal sex-ratio. In both cases, brood fish died at higher doses of injection given at 100 and 150 mg PG/kg bodyweight. However, M. cuchia breed naturally in cisterns when provided with water hyacinths and tunnel in muddy bottom. M. cuchia fed with chopped cooked fish attained a mean weight of 18.75 ± 2.3 g and cent percent survival. While in case of M. armatus best growth by weight (12.0 ± 2.48 g) and cent percent survival were achieved using chopped raw fish. Car tyre was observed as best shelter for attaining the mean weight gain 22.53 ± 2.24 g and cent percent survival of M. cuchia. While PVC pipe was found to be the best shelter for M. armatus, where it attained the mean weight of 12.73 ± 1.88 g and cent percent survival.

Molecular evolution of GH in primates: characterisation of the GH genes from slow loris and marmoset defines an episode of rapid evolutionary change

Pituitary growth hormone (GH), like several other protein hormones, shows an unusual episodic pattern of molecular evolution in which sustained bursts of rapid change are imposed on long periods of very slow evolution (near-stasis). A marked period of rap

Fast evolution of growth hormone receptor in primates and ruminants

Pituitary growth hormone (GH) evolves very slowly in most of mammals, but the evolutionary rates appear to have increased markedly on two occasions during the evolution of primates and ruminants. To investigate the evolutionary pattern of growth hormone receptor (GHR), we sequenced the extracellular domain of GHR genes from four primate species. Our results suggested that GHR in mammal also shows an episodic evolutionary pattern, which is consistent with that observed in pituitary growth hormone. Further analysis suggested that this pattern of rapid evolution observed in primates and ruminants is likely the result of coevolution between pituitary growth hormone and its receptor.

Induced breeding of Indian carps using Des Gly^10 [D-Ala^6] LHRH ethylamide

Details are given of a study conducted in order to determine the efficacy of Des Gly^10 [D-Ala^6] LHRH ethylamide in the induction of spawning in Cirrhinus mrigala and Labeo fimbriatus . Findings shows this LHRH analogue to be a promising substitute for the pituitary gland extract which is currently used. Further studies are required to standardize the dose and method of administration in the various cultivable species in India.