Sedative and anesthetic activities of the essential oils of Hyptis mutabilis (Rich.) Briq. and their isolated components in silver catfish (Rhamdia quelen)

This study evaluated the sedative and anesthetic effects of the essential oils (EO) of Hyptis mutabilis (Rich.) Briq. and their isolated components on silver catfish (Rhamdia quelen). Quantitative chemical differences between the EOs obtained from leaves and inflorescences were verified, and a new chemotype rich in globulol was described. Although there were no significant differences in the time of induction for sedation and anesthesia between the EOs, only the leaf EO at 344 mg/L anesthetized all fish without side effects. Fractionation of the leaf EO was carried out by column chromatography. The isolated compounds [(+)-1-terpinen-4-ol and (-)-globulol] showed different activity from that detected for the leaf EO in proportional concentrations and similar sedation to a eugenol control at 10 mg/L. However, fish exposed to 1-terpinen-4-ol (3 and 10 mg/L) did not remain sedated for 30 min. Anesthesia was obtained with 83-190 mg/L globulol, but animals showed loss of mucus during induction and mortality at these concentrations. Synergism of the depressor effects was detected with the association of globulol and benzodiazepine (BDZ), compared with either drug alone. Fish exposed to BDZ or globulol+BDZ association showed faster recovery from anesthesia in water containing flumazenil, but the same did not occur with globulol. In conclusion, the use of globulol in aquaculture procedures should be considered only at sedative concentrations of 10 and 20 mg/L, and its mechanism of action seems not to involve the GABAA-BDZ system.

Bacterial ecology of tilapia fresh fillets and some factors that can influence their microbial quality

The purpose of research was to investigate the bacterial ecology of tilapia (Oreochromis niloticus) fresh fillets and some factors that can influence its microbial quality. Samples of fish cultivation water (n = 20), tilapia tegument and gut (n = 20) and fresh fillets (n = 20) were collected in an experimental tilapia aquaculture located in the city of Lavras, Minas Gerais, Brazil. Staphylococcus spp., Aeromonas spp., Enterococcus spp. and Enterobacteriaceae were quantified using selective plating. For the enumeration of Pseudomonas spp., the most probable number technique (MPN) was utilized. Bacterial colonies (n = 198) were identified by Gram strain and biochemical tests. Aeromonas spp., Pseudomonas spp., Enterococcus spp. and Enterobacteriaceae were found in the cultivation water (water from a fishpond cultivation), tegument, gut, and fresh fillets. Staphylococcus spp. was not isolated in the cultivation water. Salmonella spp. was not detected. The count variable of 10 to 10³ CFU or MPN.(g or mL)-1. Associated to freshwater tilapia fillet processing, there is a large variety of microorganisms related to foodborne illnesses and fish products deterioration.

Some ecological effects of beaver upon the watersheds in the Porcupine Hills, Alberta /

This ecological investigation of the beaver (Castor canadensis canadensis Kuhl) was part of the Eastern Slopes (Alberta) Watershed Research program conducted during the summers of 1968 . 1969 . 1970. and 1971 . A soil particle size analysis indicated that soil heavy with clay was used by the beaver for construction purposes in the Porcupine Hills . Examples were given of the beaver controlling erosion with the construction of dams . and also causing erosion to occur . However . in general . the beaver slow down soil erosion and decrease the loss of soil from this region. The beaver utilized measureable amounts of herbaceous vegetation . However, the utilization of herbs by the beaver requires further investigation. A system of ex~sures and enclosures of herbaceous vegetation plots was used to study the utilization of sedges , grasses , and forbs . The beaver indicated stronger species preference for willow as compared to aspen . The size preference for willow was in the 1.0 to 10.0 centimeters basal diameter classes , while the beaver utilization of aspen indicated a preference for the largest trees with basal diameter greater than 20.0 centimeters. Willow was the most important plant in the low lying areas with regard to distribution, abundance and to produce sustained yield. The beaver used this plant for food and construction throughout the study area. The distribution of aspen was limited. and this species did not appear to produce more than one crop in the lifetime of a beaver colony. Nine out of 15 woody plant types were sampled by the beaver in this region. A plot-intercept transect technique was used for systematic vegetation sampling of the woody vegetation in six intensively studied watersheds. The beaver population of the Porcupine Hills region of SW-Alberta is believed to depend upon the chinooks. During the 1971 ground census, a total of 60 active beaver colonies were tallied on the 930 square kilometers large study area. The beaver of the region were not found to store large food caches during fall and winter, however, they are believed to collect feed periodically throughout the winter months. It was observed that the severe winter in 1968-69, reduced by 27 per cent the number of active beaver colonies within the study area. The Porcupine Hills region had 0.07 beaver colony per square kilometer in 1971, a low density of beaver colonies due to the rough topography of the area. However, the importance of the beaver ponds was somewhat clarified as they provide increased moisture, which lessens the fire damage, and store water for wildlife and cattle in the area. Meteorological data was collected by the author in collaboration with the Department of Transport.

Second Welland Canal - Book 2, Survey Map 13 - Through Thorold

Survey map of the Second Welland Canal created by the Welland Canal Company showing the canal in Thorold Township northwest of Allanburgh. Identified structures associated with the Canal include the towing path. The surveyors' measurements and notes can be seen in red and black ink and pencil. Local area landmarks are also identified and include streets and roads (ex. Holland Road), Higgins Flume, Davis Culvert, J. Upper Tavern, a barn, creek, bridge, ditch, fence, and several unnamed ponds. Properties and property owners of note are: Lots 96, 97, and 98, Joseph Upper, A. Church, and T. Higgins.

Second Welland Canal - Book 3, Survey Map 8 - Quaker Bridge in Thorold

Survey map of the Second Welland Canal created by the Welland Canal Company showing the canal in the Thorold Township between Port Robinson and Welland. Identified structures and features associated with the Canal include the towing path, back ditch, and the waterway itself. The surveyors' measurements and notes can be seen in red and black ink and pencil. Local area landmarks are also identified and include roads and streets (ex. Road to Port Robinson), Quaker Bridge, Hagar's Wood Wharf, Spoil Bank, and several ponds. Properties and property owners of note are: Lots 222, 223, and 224, Johnathan Hagar, E. Shotwell, and Alem Marr.

Second Welland Canal - Book 3, Survey Map 9 - Canal along Chippewa Creek in Thorold

Survey map of the Second Welland Canal created by the Welland Canal Company showing the canal in the Thorold Township between Port Robinson and Welland. Identified structures and features associated with the Canal include the towing path, back ditches, and the waterway itself. The surveyors' measurements and notes can be seen in red and black ink and pencil. Local area landmarks are also identified and include several road allowances, two bridges(Northern most bridge would be the Quaker Bridge), Spoil Bank, two ponds, and several fences. Properties and property owners of note are: Lot 229, and Jacob Silverthorne.

Second Welland Canal - Book 3, Survey Map 13 - Village of Welland - Merrittville and Crowland

Survey map of the Second Welland Canal created by the Welland Canal Company showing the township of Crowland as well as the Village of Welland-Merritville. Identified structures associated with the Canal include Old Canal, old towing path, water way, bridge, culvert, covered drain, drain, and towing path. Surveyor measurements and notes can be seen in red and black ink and pencil. Local area landmarks include E. Seeley's store, W.A. Bald's store, barn, and two ponds. Roads parallel to Canal include the old towing road, towing path, Canal Street, road to Welland_lle, and road to Junction. Roads perpendicular to Canal include Road Allowance between the 5th and 6th Concession, Division Street, Road to Narrows. Properties and property owners are noted as W.A. Bald, E. Seeley, John Price, Eli Mead, Jacob Griffith, John Hellems. Lots noted are: Lots Number 25, 26, 5th Concession.

Aspects of spatial and habitat ecology of multiple Anopheles species (Diptera: Culicidae): malaria vectors in the highlands and foothills of Ecuador

The resurgence of malaria in highland regions of Africa, Oceania and recently in South America underlines the importance of the study of the ecology of highland mosquito vectors of malaria. Since the incidence of malaria is limited by the distribution of its vectors, the purpose of this PhD thesis was to examine aspects of the ecology of Anopheles mosquitoes in the Andes of Ecuador, South America. A historical literature and archival data review (Chapter 2) indicated that Anopheles pseudopunctipennis transmitted malaria in highland valleys of Ecuador prior to 1950, although it was eliminated through habitat removal and the use of chemical insecticides. Other anopheline species were previously limited to low-altitude regions, except in a few unconfirmed cases. A thorough larval collection effort (n=438 attempted collection sites) in all road-accessible parts of Ecuador except for the lowland Amazon basin was undertaken between 2008 - 2010 (Chapter 3). Larvae were identified morphologically and using molecular techniques (mitochondrial COl gene), and distribution maps indicated that all five species collected (Anopheles albimanus, An. pseudopunctipennis, Anopheles punctimacula, Anopheles oswaldoi s.l. and Anopheles eiseni) were more widespread throughout highland regions than previously recorded during the 1940s, with higher maximum altitudes for all except An. pseudopunctipennis (1541 m, 1930 m, 1906 m, 1233 m and 1873 m, respectively). During larval collections, to characterize species-specific larval habitat, a variety of abiotic and biotic habitat parameters were measured and compared between species-present and species-absent sites using chi-square tests and stepwise binary logistic regression analyses (Chapter 4). An. albimanus was significantly associated with permanent pools with sand substrates and An. pseudopunctipennis with gravel and boulder substrates. Both species were significantly associated with floating cyanobacterial mats and warmer temperatures, which may limit their presence in cooler highland regions. Anopheles punctimacula was collected more often than expected from algae-free, shaded pools with higher-than-average calculated dissolved oxygen. Anopheles oswaldoi s.l., the species occurring on the Amazonian side of the Andes, was associated with permanent, anthropogenic habitats such as roadside ditches and ponds. To address the hypothesis that human land use change is responsible for the emergence of multiple highland Anopheles species by creating larval habitat, common land uses in the western Andes were surveyed for standing water and potential larval habitat suitability (Chapter 5). Rivers and road edges provided large amounts of potentially suitable anopheline habitat in the western Andes, while cattle pasture also created potentially suitable habitat in irrigation canals and watering ponds. Other common land uses surveyed (banana farms, sugarcane plantations, mixed tree plantations, and empty lots) were usually established on steep slopes and had very little standing water present. Using distribution and larval habitat data, a GIS-based larval habitat distribution model for the common western species was constructed in ArcGIS v.l 0 (ESRI 2010) using derived data layers from field measurements and other sources (Chapter 6). The additive model predicted 76.4 - 97.9% of the field-observed collection localities of An. albimanus, An. pseudopunctipennis and An. punctimacula, although it could not accurately distinguish between species-absent and speciespresent sites due to its coarse scale. The model predicted distributional expansion and/or shift of one or more anopheline species into the following highland valleys with climate warming: Mira/Chota, Imbabura province, Tumbaco, Pichincha province, Pallatanga and Sibambe, Chimborazo province, and Yungilla, Azuay province. These valleys may serve as targeted sites of future monitoring to prevent highland epidemics of malaria. The human perceptions of malaria and mosquitoes in relation to land management practices were assessed through an interview-based survey (n=262) in both highlands and lowlands, of male and female land owners and managers of five property types (Chapter 7). Although respondents had a strong understanding of where the disease occurs in their own country and of the basic relationship among standing water, mosquitoes and malaria, about half of respondents in potential risk areas denied the current possibility of malaria infection on their own property. As well, about half of respondents with potential anopheline larval habitat did not report its presence, likely due to a highly specific definition of suitable mosquito habitat. Most respondents who are considered at risk of malaria currently use at least one type of mosquito bite prevention, most commonly bed nets. In conclusion, this interdisciplinary thesis examines the occurrence of Anopheles species in the lowland transition area and highlands in Ecuador, from a historic, geographic, ecological and sociological perspective.

Le roseau commun (Phragmites Australis) influence-t-il la composition spécifique et le développement larvaire d'amphibiens?

Les plantes envahissantes sont considérées comme l'une des plus grandes menaces sur les espèces, mais leurs impacts sur les amphibiens demeurent peu connus. L’objectif de ce projet est de déterminer l’effet de l’établissement du roseau commun (Phragmites australis) sur la répartition des amphibiens et sur leur développement larvaire. Il est présumé que cette plante s'accapare l'espace et les ressources disponibles en produisant une importante biomasse, qu’elle peut modifier l’hydrologie des marais et la structure des communautés d’amphibiens. J’ai évalué les facteurs influençant la répartition des amphibiens selon les caractéristiques des étangs et du paysage dans 50 sites envahis ou non à divers degrés. Des expériences ont également été menées afin d’étudier les répercussions de trois densités de roseau sur des têtards de la Grenouille des bois (Lithobates sylvaticus) et sur la qualité de son habitat. Mes résultats suggèrent que le roseau à forte densité ralentit le développement larvaire de la grenouille des bois et influence les assemblages phytoplanctoniques. Cependant, il n’y a aucune relation entre la densité de la plante et la survie, la morphologie des têtards et les caractéristiques biotiques et abiotiques de l’eau. Dans notre aire d’étude, le paysage autour des étangs a une plus grande influence sur la répartition des amphibiens que l'établissement du roseau. Toutefois, la probabilité d’assèchement est plus élevée lorsque la plante est établie en grande quantité, ce qui, si l’envahissement s’intensifie, aura un effet néfaste sur la survie des têtards et mettra en péril la persistance des populations.

Characterization of antimicrobial resistance in Aeromonas and Vibrio isolated in Canada from fish and seafood

Plusieurs études ont examiné la sensibilité aux antimicrobiens chez les bactéries d’organismes provenant de produits issus de l’aquaculture ou de leur environnement. Aucune information n’est cependant disponible concernant la résistance aux antimicrobiens dans les bactéries de la flore de poissons ou de fruits de mer vendus au détail au Canada. C’est particulièrement vrai en ce qui a trait aux bactéries des genres Aeromonas et Vibrio, dont certaines espèces sont des agents pathogènes zoonotiques connus. Au cours de cette étude, la sensibilité aux antimicrobiens d’isolats d’Aeromonas spp. et de Vibrio spp. provenant de poissons et de crevettes domestiques et importés a été mesurée à l’aide de techniques de micro dilution en bouillon et/ou de diffusion sur disque. Les classes d’antimicrobiens examinés comprenaient les tétracyclines (TET), les inhibiteurs de la voie des folates (sulfadiméthoxine-triméthoprime, SXT), le florfenicol (FLO), et les quinolones (acide nalidixique / enrofloxacine, NA/ENO). Des valeurs seuils épidémiologiques pour Aeromonas et Vibrio ont été établies en utilisant la méthode d’interprétation normalisée des données de résistance provenant de diffusion sur disque. La recherche de gènes de résistance associés au profil de résistance des isolats a été effectuée en utilisant des PCRs et des puces ADN. Le nombre d’isolats résistants aux divers antimicrobiens parmi les 201 isolats d’Aeromonas et les 185 isolats de Vibrio étaient respectivement les suivants: TET (n=24 et 10), FLO (n=1 et 0), SXT (n=2 et 8), NA (n=7 et 5) et ENO (n= 5 et 0). Diverses associations de gènes tet(A), tet(B), tet(E), floR, sul1, sul2, et intI1 ont été détectées, les gènes tet(E), intI1, sul2 et tet(B) étant les plus communs. Les espèces d’Aeromonas et de Vibrio isolées de poissons au détail et de fruits de mer peuvent héberger une variété de gènes de résistance, bien que peu fréquemment. Le risque que représente ces gènes de résistance reste à évaluer en considérant le potentiel infectieux des bactéries, l’utilisation des ces agents antimicrobiens pour le traitement des maladies en aquaculture et en médecine humaine et leur rôle en tant que réservoir de la résistance antimicrobienne.

Relation entre les espèces de mercure, le sélénium et les thiols dans les eaux de surface du parc national du Mont-Tremblant (Laurentides, Québec)

Les thiols et le sélénium peuvent jouer un rôle important dans la méthylation du mercure des environnements aquatiques. Pour démontrer la présence des thiols et du sélénium et leur relation avec le mercure dans certains écosystèmes d'eau douce québécois, une campagne d’échantillonnage fut réalisée durant l’été 2010, dans le parc national du Mont-Tremblant (Laurentides, Québec). Il existe une corrélation significative entre le sélénium et le mercure total dans l’eau des lacs du parc. Cependant, les concentrations de sélénium sont très faibles dans les lacs, les étangs de castor et les ruisseaux. Par ailleurs, les lacs du parc national du Mont-Tremblant ont des concentrations relativement élevées de méthylmercure avec une moyenne de 0,33 ng L-1 et des maximums allant jusqu’à 3,29 ng L-1. Les étangs de castor peuvent aussi être considérés comme des lieux de contamination au méthylmercure, avec une concentration moyenne de 0,95 ng L-1. Toutefois, la présence d’une colonie de castors sur le bassin versant d’un lac ne semble pas influencer les concentrations de mercure que l’on y retrouve. Deux thiols sont détectables dans l’eau de surface des Laurentides, soit le glutathion et l’acide thioglycolique. La concentration de ce dernier thiol est corrélée significativement avec celle du mercure total et du méthylmercure. Les thiols peuvent jouer un rôle important dans les processus de méthylation en favorisant le transport du mercure inorganique à l’intérieur des bactéries sulfato-réductrices. Afin de mieux comprendre l’action antagoniste entre le sélénium et le mercure, des études devraient être réalisées au niveau des tissus des organismes vivants dans ces zones pauvres en sélénium.

Inhibition du pathogène des salmonidés Saprolegnia parasitica par des bactéries aquatiques

Les maladies constituent présentement la cause la plus importante de perte économique en aquaculture moderne. Chez certaines espèces, notamment les salmonidés (Oncorhynchus sp. et Salmo sp.), on rapporte des pertes annuelles atteignant cinquante pour cent de la production. À l’heure actuelle, les infections fongiques occupent le second rang derrière les maladies bactériennes en fonction de leur importance économique. Ces poissons sont particulièrement vulnérables à une infection fongique causée par Saprolegnia sp. qui infecte habituellement les oeufs morts. Le saprophyte ubiquitaire se propage ensuite aux oeufs sains et aux individus matures. Malheureusement, le traitement efficace de cette infection, souvent primaire et parfois secondaire, est de plus en plus difficile en raison de nouvelles réglementations restrictives entourant le vert de malachite. Jadis, ce colorant constituait le fongicide le plus efficace dans la lutte contre la saprolégniose, mais son potentiel cancérigène en limite maintenant l’utilisation. Jusqu'à présent, aucun traitement disponible n’est aussi efficace que le vert de malachite pour le contrôle de la saprolégniose. Récemment, nous sommes parvenus à isoler trois bactéries capables d’inhiber la croissance de Saprolegnia sp. in vitro. Ces trois Pseudomonas fluorescens proviennent d’une pisciculture dans laquelle survenaient des cas d’infections à Saprolegnia parasitica. En poussant la caractérisation de l’activité grâce à des analyses de chromatographie liquide haute performance et de spectrométrie de masse, nous avons réussi à isoler et à identifier la molécule responsable. L’acide phénazine-1-carboxylique (PCA), sécrété par deux de nos trois souches, cause l’inhibition de la croissance de Saprolegnia.

La dynamique spatio-temporelle des flux d’oxyde nitreux (N2O) des lacs, rivières, et étangs boréaux

L’oxyde nitreux (N2O), un puissant gaz à effet de serre (GES) ayant plus de 300 fois le potentiel de réchauffement du dioxyde de carbone (CO2), est produit par des processus microbiens du cycle de l’azote (N). Bien que les eaux de surface continentales soient reconnues comme des sites actifs de transformations de l’azote, leur intégration dans les budgets globaux de N2O comporte de nombreuses incertitudes, dont l’absence des lacs dans ces modèles. Le biome boréal est caractérisé par une des plus grandes densités d’eaux douces au monde, pourtant aucune évaluation exhaustive des émissions aquatiques de N2O n’a à date été conduite dans cette région. Dans la présente étude, nous avons mesuré les concentrations de N2O à travers une large gamme de lacs, rivières, et étangs, dans quatre régions boréales du Québec (Canada), et nous avons calculé les flux eau-air résultants. Les flux nets fluctuent entre -23.1 et 177.9 μmol m-2 J-1, avec une grande variabilité inter-système, inter-régionale, et saisonnière. Étonnamment, 40% des systèmes échantillonnés agissaient en tant que puits de N2O durant l’été, et le réseau d’eaux de surfaces d’une des régions était un net consommateur de N2O. Les concentrations maximales de N2O ont été mesurées en hiver dû à l’accumulation de ce gaz sous la glace. Nous avons estimé que l’émission qui en résulte lors de la fonte des glaces représente 20% des émissions annuelles des eaux douces. Parmi les types d’eaux douces échantillonnées, les lacs sont les principaux responsables du flux aquatique net (jusqu’à 90%), et doivent donc être intégrés dans les budgets globaux de N2O. En se basant sur les données empiriques de la littérature, nous avons éstimé l’émission globale de N2O des eaux douces à 0.78 Tg N (N2O) an-1. Ce chiffre est influencé par les émissions des régions de hautes latitudes (tel que le biome boréal) dont les flux nets varient de positif à négatif constituant -9 à 27 % du total.

Les macroinvertébrés benthiques littoraux : bioindicateurs de la qualité écologique des milieux humides en zone urbaine

Les milieux aquatiques en zone urbaine sont reconnus comme des îlots de biodiversité qui offrent de nombreux services écologiques. Dans cette étude, nous avons utilisé les macroinvertébrés comme bioindicateurs de la qualité écologique des étangs, petits lacs et marais de l’Île de Montréal. Les macroinvertébrés ont été récoltés durant l’été 2011 dans la zone littorale de 20 sites variant par leur urbanisation et leurs caractéristiques limnologiques. Nous avons évalué la variation dans la richesse en taxa, les indices de diversité et plusieurs métriques basées sur la composition taxonomique ou les traits fonctionnels. Nous avons déterminé la réponse des métriques aux changements dans l’urbanisation, l’aménagement et les conditions des plans d’eau. Notre étude montre que les étangs, marécages et petits lacs constituent des réserves importantes de biodiversité en zone urbaine. Les marécages naturels et les étangs et lacs permaments avaient une meilleure qualité écologique et supportaient des communautés de macroinvertébrés plus diverses et abondantes que les petits étangs temporaires aménagés. Le couvert de végétation aquatique, l’enrichissement en nutriments et en matière organique ainsi que la biomasse des algues expliquaient le plus de variation dans les macroinvertébrés. Les aménagements, la densité urbaine et la permanence de l’eau avaient aussi une bonne influence. Les métriques univariées avaient moins de potentiel que les métriques multivariées. Nous avons discuté les implications de notre étude pour le suivi environnemental de la biodiversité et la qualité écologique des milieux aquatiques en zone urbaine.

Phase Transitions of Trace Metals in the Aquatic Environment of Kuttanad, Kerala

This thesis is a modest attempt in assessing the trace metal levels and their behavior in the aquatic environment of Kuttanad, an aquatic system that is severely affected by man’s intervention on natural processes, by study seriously evaluating the levels of trace metals in dissolved and particulate phases and also in the different chemical fractions of the sediments. Understanding of the distributions, variations and transfer processes of trace metals in different environmental phases in the backwaters of Kuttanad is vital for the assessment of the water pollution problems and study the ecology of the area which contributes 20% of the rice production in the State of Kerala. Kuttand is a low-lying, shallow bay formed as a result of geological uplift. The major economic activity is agriculture involving 40% of the population. About 1.5% of the people are engaged in aquaculture. The trace metal distribution in the Kuttand backwaters is considerably influenced by the tropical features of the location and by human activities including agricultural activities and construction of salinity barrier. In this study an attempt is made to differentiate the metals in the sediment into exchangeable, reducible and resistant fractions in the sediments.