Food restriction and refeeding induces changes in lipid pathways and fat deposition in the adipose and hepatic tissues in rats with diet-induced obesity

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Physiological Response to Dolops carvalhoi (Crustacea: Branchiura) Infection by Pacu, Piaractus mesopotamicus, Subjected to Short Cycles of Food Restriction and Refeeding

Feeding strategies that reduce feed and promote compensatory growth could be an interesting tool to reduce costs in the fish production. However, fish health must be monitored to evaluate if their physiological response to adverse conditions, such as parasite infection, does not become compromised. A 12-wk growth trial was conducted to determine the physiological responses of pacu, Piaractus mesopotamicus, that were subjected to different fasting/refeeding cycles and infected with the Dolops carvalhoi. The schemes were: (i) control group fish (FD), (ii) food-restricted and controlled refeeding group (FR/Rc), and (iii) food-restricted and refeeding to satiation group (FR/Rs). After 84 d, the fish were exposed to D. carvalhoi for 30 h. The fish subjected to food restriction did not exhibit compensatory growth. Cortisol levels decreased in all groups within 30 h after infection. Glucose levels increased 6 h after the D. carvalhoi in the FR/Rs and 30 h after infection in the FD. In all of the fish groups, the hematocrit values were reduced after infection, and it was associated with a reduction in the mean corpuscular volume and erythrocytes. At 30 h after infection, the number of erythroblasts increased. The use of the feeding schemes does not indicate a failure of the pacu physiological responses.

Influence of food restriction on the reproduction and larval performance of matrinxã, Brycon amazonicus (Spix and Agassiz, 1829)

Este estudo avaliou o efeito da restrição alimentar e realimentação na reprodução de fêmeas e no crescimento inicial e sobrevivência de larvas de matrinxã, Brycon amazonicus. Matrizes distribuídas em 8 viveiros (15 peixes/tanque) foram alimentadas diariamente (em 4 tanques - G1) e alimentados em ciclos de 3 dias de alimentação seguidos de 2 dias de restrição (em 4 tanques - G2) por 6 meses antes da desova. Na indução à desova, 57% das fêmeas no G1 e 45% no G2 desovaram. Os pesos médios dos oócitos foram 208,1 g (G1) e 131,6 g (G2), sendo os oócitos G2 menores (1,017 ± 0,003 mm) que os oócitos de G1 (1,048 ± 0,002 mm). As taxas de fertilização (71,9 ± 12,6% e 61,2 ± 13,7%) e de eclosão (61,3 ± 33,9% e 67,5 ± 23,4%) entre os G1 e G2 não diferiram. Larvas foram coletadas na eclosão e às 24, 48 e 72 horas de incubação para medida do crescimento e as restantes transferidas para aquários e amostradas 1, 5, 9 e 15 dias depois. Na transferência, as larvas G1 e G2 tinham pesos similares (1,5 ± 0,15 e 1,46 ± 0,07 mg), mas o comprimento das larvas G2 era maior (6,2 ± 0,13 e 6,7 ± 0,14 mm). Ao 9° dia, quando é recomendada a transferência dos juvenis para tanques externos, os juvenis G2 tinham peso (13,6 ± 0,26 e 18,9 ± 0,07 mg) e comprimento (11,8 ± 0,09 e 14,5 ± 0,04 mm) maiores, mas no 15º dia os juvenis G1 eram maiores em peso (90,2 ± 1,19 e 68,6 ± 0,77 mg) e comprimento (18,8 ± 0,16 e 18,5 ± 0,04 mm). Aos 15 dias, a prole das fêmeas submetidas à restrição alimentar apresentou sobrevivência mais alta que a prole das fêmeas alimentadas diariamente (24,7 ± 2,07% e 19,2 ± 1,91%). A restrição alimentar imposta às fêmeas de matrinxã, apesar de reduzir o número de fêmeas que desovaram e a quantidade de oócitos extrusados, não afetou a fertilização e eclosão das larvas e melhorou a sobrevivência final das larvas.

Feeding strategy with alternate fasting and refeeding: effects on farmed pacu production

P>A 36-day trial was conducted to determine the effects of repetitive periods of food restriction and refeeding on growth and energy metabolism in pacu (Piaractus mesopotamicus). A total 264 juvenile fish (36.9 +/- 2.8 g) were fed with the experimental diet for 36 days using three regimes: (i) feeding daily to satiation (FD); (ii) no feed for 3 days, then feeding the same amount offered to the control groups for the next 3 days (NF/R controlled); and (iii) no feed for 3 days, then feeding to apparent satiation for the next 3 days (NF/R at satiation). The treatments were distributed into four tanks each. WG and SGR were higher in FD group. Fish refed showed hyperphagia just up to the second day of refeeding. The worst feed conversion rate and the lowest protein efficiency ratio were found in fish NF/R controlled. The lowest values of visceral fat somatic index were found in both fasted fish groups, particularly in NF/R at satiation. The LL and glycogen concentrations, and the hepatosomatic index were all elevated in both feed restricted fish. Muscle lipid showed a tendency to decrease after the cycle of fasting and refeeding. Plasma free fatty acids and glucose levels were elevated in fish subjected to feeding restrictions while serum triglycerides levels were reduced. Triiodothyronine levels were significantly depressed in fish from the NF/R-controlled group and remained at the same levels as the control fish in fish NF/R at satiation. Results indicated that fish subjected to cyclic periods of 3-day satiation or controlled feeding after 3-days of fasting were unable to achieve the final body weight of fish fed to satiation after 36 days.

Influence of food restriction on the reproduction and larval performance of matrinxã, Brycon amazonicus (Spix and Agassiz, 1829)

Este estudo avaliou o efeito da restrição alimentar e realimentação na reprodução de fêmeas e no crescimento inicial e sobrevivência de larvas de matrinxã, Brycon amazonicus. Matrizes distribuídas em 8 viveiros (15 peixes/tanque) foram alimentadas diariamente (em 4 tanques - G1) e alimentados em ciclos de 3 dias de alimentação seguidos de 2 dias de restrição (em 4 tanques - G2) por 6 meses antes da desova. Na indução à desova, 57% das fêmeas no G1 e 45% no G2 desovaram. Os pesos médios dos oócitos foram 208,1 g (G1) e 131,6 g (G2), sendo os oócitos G2 menores (1,017 ± 0,003 mm) que os oócitos de G1 (1,048 ± 0,002 mm). As taxas de fertilização (71,9 ± 12,6% e 61,2 ± 13,7%) e de eclosão (61,3 ± 33,9% e 67,5 ± 23,4%) entre os G1 e G2 não diferiram. Larvas foram coletadas na eclosão e às 24, 48 e 72 horas de incubação para medida do crescimento e as restantes transferidas para aquários e amostradas 1, 5, 9 e 15 dias depois. Na transferência, as larvas G1 e G2 tinham pesos similares (1,5 ± 0,15 e 1,46 ± 0,07 mg), mas o comprimento das larvas G2 era maior (6,2 ± 0,13 e 6,7 ± 0,14 mm). Ao 9° dia, quando é recomendada a transferência dos juvenis para tanques externos, os juvenis G2 tinham peso (13,6 ± 0,26 e 18,9 ± 0,07 mg) e comprimento (11,8 ± 0,09 e 14,5 ± 0,04 mm) maiores, mas no 15º dia os juvenis G1 eram maiores em peso (90,2 ± 1,19 e 68,6 ± 0,77 mg) e comprimento (18,8 ± 0,16 e 18,5 ± 0,04 mm). Aos 15 dias, a prole das fêmeas submetidas à restrição alimentar apresentou sobrevivência mais alta que a prole das fêmeas alimentadas diariamente (24,7 ± 2,07% e 19,2 ± 1,91%). A restrição alimentar imposta às fêmeas de matrinxã, apesar de reduzir o número de fêmeas que desovaram e a quantidade de oócitos extrusados, não afetou a fertilização e eclosão das larvas e melhorou a sobrevivência final das larvas.

Feeding strategy with alternate fasting and refeeding: effects on farmed pacu production

P>A 36-day trial was conducted to determine the effects of repetitive periods of food restriction and refeeding on growth and energy metabolism in pacu (Piaractus mesopotamicus). A total 264 juvenile fish (36.9 +/- 2.8 g) were fed with the experimental diet for 36 days using three regimes: (i) feeding daily to satiation (FD); (ii) no feed for 3 days, then feeding the same amount offered to the control groups for the next 3 days (NF/R controlled); and (iii) no feed for 3 days, then feeding to apparent satiation for the next 3 days (NF/R at satiation). The treatments were distributed into four tanks each. WG and SGR were higher in FD group. Fish refed showed hyperphagia just up to the second day of refeeding. The worst feed conversion rate and the lowest protein efficiency ratio were found in fish NF/R controlled. The lowest values of visceral fat somatic index were found in both fasted fish groups, particularly in NF/R at satiation. The LL and glycogen concentrations, and the hepatosomatic index were all elevated in both feed restricted fish. Muscle lipid showed a tendency to decrease after the cycle of fasting and refeeding. Plasma free fatty acids and glucose levels were elevated in fish subjected to feeding restrictions while serum triglycerides levels were reduced. Triiodothyronine levels were significantly depressed in fish from the NF/R-controlled group and remained at the same levels as the control fish in fish NF/R at satiation. Results indicated that fish subjected to cyclic periods of 3-day satiation or controlled feeding after 3-days of fasting were unable to achieve the final body weight of fish fed to satiation after 36 days.

Avaliação do crescimento e do custo da alimentação do pacu (Piaractus mesopotamicus Holmberg, 1887) submetido a ciclos alternados de restrição alimentar e realimentação

Avaliaram-se os efeitos da utilização de ciclos alternados de restrição alimentar e realimentação no crescimento do pacu, durante o período de engorda, e a viabilidade desta prática na produção comercial da espécie. Juvenis foram distribuídos em três tanques e submetidos a diferentes manejos alimentares, constituindo os tratamentos: A (alimentado ad libitum), B (restrição alimentar de 4 semanas, realimentado por 9 semanas) e C (6 semanas de restrição alimentar, realimentado por 7 semanas), em um total de 13 semanas por ciclo (4 ciclos experimentais). No final de cada ciclo alimentar, 20 peixes de cada tratamento foram amostrados e os dados biométricos registrados. Os valores obtidos para peso, comprimento total e fator de condição (K) foram submetidos a ANOVA e as médias comparadas pelo teste de Duncan. Os resultados mostraram que o tratamento C é o mais indicado somente para outono/inverno, promovendo maior crescimento, menor custo com ração, baixa conversão alimentar e maior receita líquida parcial. Entretanto, durante as estações mais quentes do ano (primavera/verão) outros programas de alimentação devem ser testados, utilizando-se períodos mais curtos de restrição alimentar. Quando se tratou da produção anual, o tratamento A respondeu melhor em termos de biomassa produzida, apesar do maior gasto com alimentação, visto que, com o aumento da temperatura, o crescimento dos peixes dos demais tratamentos ficou prejudicado.

Influence of early quantitative food restriction on long bone growth at different environmental temperatures in broiler chickens

1. This investigation was carried out to study the influence of early quantitative food restriction (40% of ad libitum intake from 7 to 14 d of age) and environmental rearing temperature (thermoneutral, cold and hot) on long bone (tibia, femur and humerus) development in broiler chickens.2. Tibia, femur and humerus were obtained at the ages of 14, 21, 28, 35 and 42 d; and the variables studied were: length and width (mm, expressed as absolute values), bone breaking strength (kgf) and bone weight/bone length index (BW/BL, mg/mm).3. All bone variables increased with bird age. Food restriction reduced bone length and width but did not affect bone weight. High environmental rearing temperature reduced bone length and width at 42 d of age. Bone strength was not affected by environmental temperature but the calculated BW/BL index was reduced by heat exposure.4. The findings suggest that food restriction and high environmental rearing temperature reduce long bone growth; bone breaking strength was affected by bird age but not by food restriction nor rearing ambient temperature.

Crescimento, desenvolvimento gonadal e composição muscular de matrinxãs (Brycon cephalus) submetidos à restrição alimentar e realimentação durante um ano

Neste trabalho, avaliou-se o efeito da restrição de ração alternada com realimentação no crescimento, desenvolvimento gonadal e composição muscular de matrinxãs (Brycon cephalus) adultos, de ambos os sexos, durante um ano (janeiro de 1998 a janeiro de 1999). Foram utilizados 135 peixes, separados em dois grupos: controle, alimentado diariamente até aparente saciação, e experimental, submetido ininterruptamente a ciclos de três dias de alimentação/2 dias de restrição de ração (40% de restrição ao mês). Foram realizadas 7 amostragens, nas quais foram utilizados 8 a 10 peixes por grupo. Após anestesia, os peixes foram pesados e as gônadas foram retiradas para determinação do IGS, sexo e fase do ciclo reprodutivo. Porções dos músculos branco e vermelho foram retiradas para determinação da porcentagem de lipídio total, proteína bruta, matéria seca e umidade. Os resultados mostraram que a estratégia alimentar utilizada não afetou o crescimento, o desenvolvimento gonadal e a composição muscular do matrinxã. A restrição de ração seguida por realimentação parece ter desencadeado mecanismos de ajuste metabólico para melhor utilização do alimento e aporte suficiente de energia para o crescimento, processo de maturação gonadal e composição corporal. É possível estabelecer formas de manejo alimentar mais econômicas para o matrinxã sem que processos fisiológicos importantes sejam afetados.

Expressão de genes relacionados ao crescimento muscular durante a restrição alimentar e relacionamento em juvenis de tilápia do Nilo, Oreochromis niloticus

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estratégia alimentar, teores de carboidratos dietéticos, desempenho e respostas fisiológicas do pacu Piaractus mesopotamicus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Crescimento, desenvolvimento gonadal e composição muscular de matrinxãs (Brycon cephalus) submetidos à restrição alimentar e realimentação durante um ano

Neste trabalho, avaliou-se o efeito da restrição de ração alternada com realimentação no crescimento, desenvolvimento gonadal e composição muscular de matrinxãs (Brycon cephalus) adultos, de ambos os sexos, durante um ano (janeiro de 1998 a janeiro de 1999). Foram utilizados 135 peixes, separados em dois grupos: controle, alimentado diariamente até aparente saciação, e experimental, submetido ininterruptamente a ciclos de três dias de alimentação/2 dias de restrição de ração (40% de restrição ao mês). Foram realizadas 7 amostragens, nas quais foram utilizados 8 a 10 peixes por grupo. Após anestesia, os peixes foram pesados e as gônadas foram retiradas para determinação do IGS, sexo e fase do ciclo reprodutivo. Porções dos músculos branco e vermelho foram retiradas para determinação da porcentagem de lipídio total, proteína bruta, matéria seca e umidade. Os resultados mostraram que a estratégia alimentar utilizada não afetou o crescimento, o desenvolvimento gonadal e a composição muscular do matrinxã. A restrição de ração seguida por realimentação parece ter desencadeado mecanismos de ajuste metabólico para melhor utilização do alimento e aporte suficiente de energia para o crescimento, processo de maturação gonadal e composição corporal. É possível estabelecer formas de manejo alimentar mais econômicas para o matrinxã sem que processos fisiológicos importantes sejam afetados.

A comparative study of myocardial function and morphology during fasting/refeeding and food restriction in rats

Background: This study compared the influence of fasting/refeeding cycles and food restriction on rat myocardial performance and morphology. Methods: Sixty-day-old male Wistar rats were submitted to food ad libitum (C), 50% food restriction (R50), and fasting/refeeding cycles (RF) for 12 weeks. Myocardial function was evaluated under baseline conditions and after progressive increase in calcium and isoproterenol. Myocardium ultrastructure was examined in the papillary muscle. Results: Fasting/refeeding cycles maintained rat body weight and left ventricle weight between control and food-restricted rats. Under baseline conditions, the time to peak tension (TPT) was more prolonged in R50 than in RF and C rats. Furthermore, the maximum tension decline rate (-dT/dt) increased less in R50 than in RF with calcium elevation. While the R50 group showed focal changes in many muscle fibers, such as the disorganization or loss of myofilaments, polymorphic mitochondria with disrupted cristae, and irregular appearance or infolding of the plasma membrane, the RF rats displayed few alterations such as loss or disorganization of myofibrils. Conclusion: Food restriction promotes myocardial dysfunction, not observed in RF rats, and higher morphological damage than with fasting/refeeding. The increase in TPT may be attributed possibly to the disorganization and loss of myofibrils; however, the mechanisms responsible for the alteration in -dT/dt in R50 needs to be further clarified. © 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.