published_or_final_version / Architecture / Master / Master of Architecture

published_or_final_version / abstract / toc / Civil Engineering / Doctoral / Doctor of Philosophy

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Thesis (Ph.D.)--Flinders University, School of Biological Sciences. / Typescript bound. Includes bibliographical references: (leaves 149-166) Also available online.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In the first study examined ammonia, urea, creatinine, protein, nitrite, nitrate, and phosphorus (P) excretion at different water hardness, humic acid or pH levels in silver catfish (Rhamdia quelen) juveniles. The fish were exposed to different levels of water hardness (4, 24, 50, or 100 mg CaCO3 L-1), humic acid (0, 2.5 or 5.0 mg L-1) or pH (5.0, 6.0, 7.0, 8.0, or 9.0) for 10 days. The overall measured nitrogen excretions were 88.1% (244 423 μmol kg-1 h-1) for ammonia, 10.9% (30 52 μmol kg-1 h-1) for creatinine, 0.02% (0.05 0.08 μmol kg-1 h-1) for protein, 0.001% (0.002 0.004 μmol kg-1 h-1) for urea, 0.5% (0.64 3.6 μmol kg-1 h-1) for nitrite, and 0.5% (0.0 6.9 μmol kg-1 h-1) for nitrate, and these proportions were not affected by water hardness or humic acid levels. The overall P excretion in R. quelen was 0.14 2.97 μmol kg-1 h-1. Ammonia excretion in R. quelen usually was significantly higher in the first 12 h after feeding, and no clear effect of water hardness, humic acid levels and pH on this daily pattern of ammonia excretion could be observed. Water hardness only affected the ammonia and P excretion of R. quelen juveniles in the initial and fifth days after transfer, respectively. The exposure of this species to humic acid decreased ammonia excretion after 10 days of exposure but did not affect P excretion. An increase in pH decreased ammonia and increased creatinine excretion but did not change P excretion in R. quelen. Therefore, when there is any change on humic acid levels or pH in the culture of this species nitrogenous compounds must be monitored because their excretion rates are variable. On the other hand, P excretion rates determined in the present study are applicable to a wide range of fish culture conditions. The aim of the second study was to determine the preferred pH in silver catfish Rhamdia quelen acclimated to different water hardness and the effect of shelters and infection by Ichthyophthirius multifiliis. Fish were acclimated for two weeks at different water hardness levels (4, 24, 50, or 100 mg CaCO3 L-1) and then transferred to a polyethylene tube with a pH gradient ranging from 3.5 to 11.7. The position of the fish in the pH gradient was observed at 1, 2, 4, 6, 8, 10, and 12 h after transference. Acclimation to different water hardness did not change pH preference of uninfected silver catfish (pH 7.30-7.83), and the presence of a shelter at the preferred pH or outside this preferred pH did not change the chosen pH range, either. Consequently silver catfish favored the acid-base regulation over shelter seeking tendency. Juveniles infected with I. multifiliis acclimated to water hardness of 24 mg CaCO3 L-1 preferred alkaline pH (9.08-9.79). This choice is not explained by the higher Na+ levels at alkaline pH compared to neutral pH because infected and uninfected fish choose the same waterborne Na+ levels in a Na+ gradient with the same pH. / No primeiro estudo analisou-se a excreção de amônia, ureia, creatinina, proteína, nitrito, nitrato e fósforo (P) em diferentes níveis de dureza da água, ácido húmico ou pH em juvenis de jundiás (Rhamdia quelen). Os peixes foram submetidos a diferentes níveis de dureza da água (4, 24, 50 ou 100 mg CaCO3 L-1), ácido húmico (0, 2,5 ou 5,0 mg L-1) ou pH (5,0, 6,0, 7,0, 8,0 ou 9,0) durante 10 dias. A excreção nitrogenada global medida foi de 88,1% (244 423 μmol kg-1 h-1) para amônia, 10,9% (30 52 μmol kg-1 h-1) para creatinina, 0,02% (0,05 0,08 μmol kg-1 h-1) para proteína, 0,001% (0,002 0,004 μmol kg-1 h-1) para ureia, 0,5% (0,64 3,6 μmol kg-1 h-1) para nitrito e 0,5% (0,0 6,9 μmol kg-1 h-1) para nitrato, e estas proporções não foram afetadas pelos níveis de dureza da água ou ácido húmico. A excreção global de P em R. quelen foi 0,14 2,97 μmol kg-1 h-1. A excreção de amônia em R. quelen, em geral, foi significativamente maior nas primeiras 12 horas após a alimentação e nenhum efeito claro dos níveis de dureza da água, ácido húmico e do pH pode ser observado sobre este padrão diário de excreção de amônia. A dureza da água afetou apenas a excreção de amônia e de P de juvenis de R. quelen no primeiro e quinto dias após a transferência, respectivamente. A exposição desta espécie ao ácido húmico diminuiu a excreção de amônia após 10 dias de exposição, mas não afetou a excreção de P. Um aumento no pH diminuiu a excreção de amônia e aumentou a excreção de creatinina, mas não alterou a excreção de P em R. quelen. Portanto, quando houver qualquer alteração nos níveis de ácido húmico ou pH na cultura desta espécie os compostos nitrogenados devem ser monitorados, pois suas taxas de excreção são variáveis. Por outro lado, as taxas de excreção de P determinados no presente estudo são aplicáveis a uma ampla gama de condições na cultura de peixes. O objetivo do segundo estudo foi determinar o pH preferido em jundiá Rhamdia quelen aclimatados a diferentes durezas da água e o efeito de abrigos e infecção por Ichthyophthirius multifiliis. Os peixes foram aclimatados durante duas semanas em diferentes níveis de dureza da água (4, 24, 50 ou 100 mg de CaCO3 L-1) e então transferidos para um tubo de polietileno com um gradiente de pH de 3,5 a 11,7. A posição do peixe no gradiente de pH foi observada 1, 2, 4, 6, 8, 10 e 12 h após a transferência. A aclimatação a diferentes durezas da água não afetou o pH preferido de jundiás não infectados (pH 7,30-7,83) e a presença de um abrigo no pH preferido ou fora deste pH também não alterou a faixa de pH preferida. Portanto, jundiás favorecem a regulação ácido-base em detrimento a uma tendência de procurar abrigo. Em juvenis infectados com I. multifiliis aclimatados à dureza da água de 24 mg de CaCO3 L-1 o pH preferido é alcalino (9,08-9,79). Esta escolha não é explicada pelos maiores níveis de Na+ em pH alcalino que em pH neutro porque peixes infectados e não infectados escolheram os mesmos níveis de Na+ na água em um gradiente de Na+ com o mesmo pH. Palavras-chave: piscicultura, gradiente de pH, ácido húmico, dureza da água

Research has been actively looking for alternative feed ingredients to reduce the reliance of the aquafeed industry on marine ingredients, namely fish meal (FM) and fish oil (FO). In this context, insects, in particular housefly (Musca domestica) and black soldier fly (BSF, Hermetia illucens) larvae, have been identified as promising candidates. Although a global insect farming industry is emerging, it is for now constrained by regulatory and technical bottlenecks that raise the question ‘where and how insect-based products could be integrated into aquaculture’. The literature indicated a high interspecies variability of the results when replacing FM with insect meals in fish diets and previous work failed to consider the existing challenges related to the insect production to demonstrate commercial relevance and applicability. In this thesis, maggot meals (MM) and frass (insect digestate) were assessed as strategic feed ingredients for two commercially important farmed species: Atlantic salmon, (Salmo salar) and Nile tilapia (Oreochromis niloticus), in their relevant contexts. Case studies showed that both housefly and BSF MM are high quality feed ingredients and suitable alternative to FM. Specifically, dietary inclusions of up to 200 g/kg of crude or defatted housefly larvae meal did not compromised the feed digestibility and utilisation and the growth performance and body composition of salmon parr (freshwater stage), compared to a FM-based control diet. Hormone (17α-methyltestosterone) treated diets containing between 250 and 1000 g/kg BSF or housefly meal were found as effective as a commonly used pure hormone-treated FM in sex-reversal process leading to 99.8 to 100% males, high survival and evenness of the fish produced. In a commercial diet for advanced nursing of Nile tilapia fingerlings, up to 80 g/kg BSF meal was included without impairing the fish performance and body composition; dietary inclusion was limited by the lipid content of the crude MM. Finally, BSF frass derived from brewery spent grains or processed food wastes were found more effective when used as soil bio-fertilisers with minimum application rate of 10.0 tonnes/ha or 5.0 tonnes/ha, respectively (for a spring onion culture), rather than supplemental feeds for tilapia farmed in semi-intensive conditions (fertilised pond). The study also indicated that site-specific conditions should be accounted to support appropriate and sustainable use of insect-based products but in any case, juvenile fish should be strategically targeted given their requirements. It is expected that this approach, could support the sustainable intensification of aquaculture and contribute more broadly to food security whilst contributing to the development of a circular economy.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The essential oils (EO) obtained from plants are a major source of new molecules and have been studied as alternatives to conventional drugs in the treatment of diseases, as immune response modulators and as new growth promoters in fish. The aim of this study was to evaluate the potential use of different EOs from the plants Ocimum americanum (OA), Ocimum gratissimum (OG), Hesperozygis ringens (HR), Cymbopogon flexuosus (CF) and Melaleuca alternifolia (MA) in the control of diseases, as immunomodulators and as growth promoters in the fish species Rhamdia quelen and Sciaenops ocellatus. The EOs from OA, OG and HR showed weak to moderate activity in vitro against the bacterium A. hydrophila, however, they significantly inhibited the hemolytic activity caused by this bacterium in fish erythrocytes. The EO of OA also presented antiparasitic activity in vitro and in vivo against the monogenean parasite Gyrodactylus sp. The EOs from OA, CF and MA were capable of triggering (in vitro) superoxide anion (O2 -) production in S. ocellatus leukocytes (head-kidney macrophages and/or blood leukocytes). The use of the OA and HR EOs in vivo promoted survival of R. quelen infected with A. hydrophila, as well as showed potential as modulator of the innate immune response in both studied fish species: after exposure through baths (R. quelen) or added to the diet (OA in S. ocellatus). Herbal products such as EOs appear as safe alternatives in fish production because they are natural and biodegradable products, contributing to the reduced use of conventional drugs and pesticides. / Os óleos essenciais (OE) obtidos de plantas são uma grande fonte de novas moléculas e vêm sendo estudados como alternativas aos fármacos convencionais no controle de enfermidades, como moduladores da resposta imune e como novos agentes promotores de crescimento em peixes. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de aplicação de diferentes OEs, provenientes das plantas Ocimum americanum (OA), Ocimum gratissimum (OG), Hesperozygis ringens (HR), Cymbopogon flexuosus (CF) e Melaleuca alternifolia (MA) no controle de doenças e como imunomoduladores e promotores de crescimento em peixes das espécies Rhamdia quelen e Sciaenops ocellatus. Os OEs de OA, OG e HR apresentaram atividade fraca a moderada in vitro contra a bactéria A. hydrophila, no entanto, inibiram significativamente a atividade hemolítica provocada pela bactéria em eritrócitos de peixes. O OE de OA também apresentou atividade antiparasitária in vitro e in vivo contra o parasito monogenético Gyrodactylus sp. In vitro, os OEs de OA, CF e MA estimularam a produção de ânion superóxido (O2 -) em leucócitos de S. ocellatus (macrófagos renais e/ou leucócitos do sangue). O uso in vivo dos OEs de OA e HR promoveu a sobrevivência de R. quelen infectados por A. hydrophila, bem como, apresentou potencial modulador da resposta imune inata em ambas as espécies de peixes estudadas: após exposição por meio de banhos (R. quelen) ou adicionado à dieta (OA em S. ocellatus). Fitoterápicos tais como os OEs se mostram como alternativas seguras na produção de peixes por serem produtos naturais e biodegradáveis contribuindo na redução da utilização de fármacos convencionais e pesticidas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-05Bitstream added on 2014-06-13T18:08:11Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_vcs_me_jabo.pdf: 201320 bytes, checksum: 0b3a492d89a4de0571bff67b2f0754ed (MD5) / Com o intuito de conhecer o potencial zootécnico do pampo, foi avaliado o efeito de diferentes densidades de estocagem (100 e 200 peixes/m3) na sobrevivência e crescimento do pampo amarelo (Trachinotus carolinus), criado em tanque-rede instalado em ambiente marinho. Peixes com aproximadamente 1,0 a 2,0 g, capturados em arrastos nas praias rasas do município de Ubatuba, SP, foram transportados ao Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento do Litoral Norte - Agência Paulista Tecnológica do Agronegócio - Secretaria da Agricultura e Abastecimento e mantidos durante 45 dias em tanques-rede de 5mm de malhagem. Após seleção manual, animais de 4,0 ± 0,17g foram estocados, nas densidades de 100 e 200 peixes/m3, em tanques-rede de multifilamento com 2 x 2 x 1,5m e 12 mm de malhagem, fixos a um deck flutuante (6,0 x 8,0 m), instalado diretamente no mar a profundidade de aproximadamente 3,5 ± 0,5 m. Os animais foram alimentados duas vezes ao dia até a saciação com ração de 40% de PB. Após 120 dias, as taxas de sobrevivência média observadas foram 77,23% e 73,11 %; pesos médios (52,79 ± 4.86 9 e 52,64 ± 5.64 g); Ganho de Peso (GP) (48,69 ± 4,05 9 e 48,73 ± 4,00 g); Taxa de Crescimento Especifico (TCE) (2,13 ± 1,24 e 2,16 ± 1,03) e Conversão Alimentar Aparente (CAA) (3,23 ± 1,52 e 2,66 ± 0,78), respectivamente para 100 e 200 peixes/m3. Estes dados não apresentaram diferenças significativas (P~0,05) entre os tratamentos testados. Entretanto os ganhos de peso do pampo, no presente experimento foram superiores a muitos trabalhos encontrados na literatura, o que nos leva a concluir que a densidade de 200 peixes/m3, utilizada neste estudo, pode ainda estar abaixo da capacidade de suporte para a espécie e pode ser o ponto de partida para futuros estudos, considerando o estágio de desenvolvimento dos animais. / Aiming to know the zoothecnic potential of pampo, it was evaluated the effect of stocking densities (100 and 200 fish/m3) in the survival and growth rates of Florida pampano (Trachinotus carolinus), reared in marine cage. Fish with approximately 1 - 2g captured by seine in flat beaches of the city of Ubatuba, S.P. were transferred to the Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento do Litoral Norte - Agencia Paulista Tecnologica do Agronegocio - Secretaria Agricultura e Abastecimento and kept during 45 days in cage of 5mm mesh size. After manual selection, animals of 4.0 ± 0.17g had been stored, in the studied densities, cage of multifilament with 2 x 2 x 1.5 m and 12 mm of mesh size fixed to adeck (6.0 8.0 m), installed directly in the sea at a depth of approximately 3.5 ± 0.5 m. The animals had been fed twice¬-a day until satiation with ration of 40% of PB. Soon after a 120 days experimental period, the average survival rate (77.23% and 73.11 %); average body-weight (52.79 ± 4.86 and 52.64 ± 5.64); weiht gain (48.69 ± 4.05 and 48.73 ± 4.00); daily growth increment (2.13 ± 1.24 and 2.16±1.03) and apparent feed conversion rate (3.23 ± 1.52 and 2.66 ± 0.78), respectively for 100 and 200 fish/m3,were recorded. These parameters didn't present significant differences (P>=0,05) between the tested treatments. However pampo weight gain, in this experiment have been superior to many works found in literature, what allows the conclusion that pampo can be reaise in sea cages in densities above 200 fish/m3, and this density could be the starting point for future studies.

O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da utilização de níveis crescentes do prebiótico mananoligossacarídeo (MOS) em juvenis de tilápia do Nilo sob os parâmetros de desempenho e morfologia intestinal. O estudo foi conduzindo no lago da Usina Hidrelétrica de Salto Caxias, no rio Jacutinga, localizada no município de Boa Vista da Aparecida, no estado do Paraná, na área experimental da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste). Foram utilizados 20 juvenis de tilápia-do-Nilo com peso inicial 12,62 g, em cada gaiola, totalizando 16 gaiolas de 0,25 m3 cada. As gaiolas foram distribuídas em tanques rede de 4 m3 (quatro gaiolas por tanque-rede) compondo um delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos, 0,0; 0,2; 0,4 e 0,8% de inclusão de MOS na dieta e quatro repetições. A alimentação foi realizada quatro vezes ao dia, até a aparente saciedade, durante 60 dias. Ao final de 30 e 60 dias de cultivo foram realizadas biometrias para cálculo dos índices de desempenho e coleta de material para análise histológica do intestino. Os parâmetros de qualidade da água se mantiveram dentro dos valores de referência para a espécie. O consumo de ração aos dias de experimento foi maior (P<0,05) nos peixes suplementados com 0,4% quando comparados ao grupo controle. Aos 30 dias de experimento, peixes alimentados com 0,4% de MOS na dieta apresentaram maior (P<0,05) altura das vilosidades intestinais e, aos 60 dias, peixes alimentados com a dieta controle apresentaram maior (P<0,05) altura das vilosidades intestinais. No entanto os parâmetros de desempenho não foram significativamente afetados pela adição de MOS a dieta. No presente trabalho, uso estratégico de prebióticos durante o ciclo de produção abre perspectivas promissoras na modulação das características morfológicas do intestino, apesar de não ter influenciado no crescimento de juvenis de tilápia-do Nilo. / The present study has as an objective to analyze the effect of using crescent levels of prebiotic mananoligosaccharides (MOS) in Nile tilapia juveniles, according to the parameters of performance and intestinal morphology. The study was done at Salto Caxias hydroelectric plant lake, Jacutinga river, located in Boa Vista da Aparecida city, state of Paraná, experimental area of UNIOESTE – Universidade Estadual do Oeste do Paraná. An amount of 20 Nile tilapia juveniles were used, with 12,62 g initial weight, in each cage, being 16 0,25-cubic-meter cages. The cages were distributed in 4-cubic-meter tanks (four cages in each tank) generating a randomized lineation, with four species of treatments, 0,0; 0,2; 0,4 and 0,8% of MOS inclusion in diet and four repetitions. The feeding process happened four times a day, until apparent satiety, for 60 days. After 30 and 60 days, biometry was done to calculate performance levels and to analyze intestinal histology. The parameters of water quality were kept within reference values for the species. The consumption of ration during the experiment days was higher (P<0,050) for fish supplemented with 0,4% when compared to the control group. After 30 days of the onset, fish fed with 0,4% of MOS in their diet presented higher (P<0,05) intestinal villi and, after 60 days, fish fed with control diet presented higher (P<0,05) intestinal villi. However, the parameters of performance were not significantly affected by the addition of MOS to the diet. In the present study, strategic use of prebiotics during the production cycle brings up promising perspectives to modulate morphological features of the intestine, although it did not influence the growth of Nile tilapia juveniles.

Neste trabalho objetivou-se avaliar o desempenho, a composição química do corpo inteiro, a integridade intestinal e a viabilidade econômica de duas linhagens (GIFT e Supreme) de tilápia-do-Nilo (Oreochromis niloticus), alimentadas com duas rações comerciais. O experimento foi conduzido no reservatório da usina de Salto Caxias no Rio Iguaçu, com três repetições em 4 tratamentos. Foram alojados 8500 peixes, em cada gaiola de 18 m³, em novembro de 2014. Os peixes da linhagem Supreme® e GIFT apresentaram peso inicial de 1,27 g e 2,72 g, respectivamente. Aos 50, 101 e 147 dias foram realizadas classificação e biometria dos peixes. Para avaliação do desempenho foram calculados o ganho de peso (GP), a taxa de crescimento específico (TCE) e a conversão alimentar (CA). Ao final do experimento foram coletadas amostras de intestino e posteriormente analisadas sua integridade em microscopia eletrônica de varredura. Durante 147 dias foram anotadas despesas e receitas referentes a produção, para posterior avaliação econômica. Com relação ao GP somente houve diferença significativa entre os peixes que receberam a dieta inicial microextrudada e com prebióticos. A TCE foi maior para os peixes da linhagem SUPREME, nas duas rações. Na curva de crescimento entre as linhagens, foi possível observar que as curvas mantiveram o mesmo padrão sem diferenças acentuadas entre si, porém com maior ganho de peso para os peixes da linhagem GIFT. Na avaliação da composição corporal do peixe inteiro, realizada aos 40, 70 e 116 dias, os peixes não diferiram quanto ao teor de matéria seca, mas houve diferença para a proteína bruta (PB) aos 40 dias, extrato etéreo (EE) e matéria mineral (MM) aos 70 dias entre os peixes que receberam a dieta inicial microextrudada com prebióticos. Entre os peixes que receberam a ração inicial farelada sem prebióticos, houve diferença significativa na PB, no EE e na MM aos 116 dias e o EE também diferiu aos 70 dias.Na análise ultraestrutural do intestino dos peixes que receberam a ração inicial microextrudada com prebióticos foi observada melhor integridade tecidual da mucosa intestinal, entretanto, nos tratamentos com uso da ração inicial farelada sem prebióticos foram observados lesões na mucosa. Na avaliação econômica houve diferença nos custos e receitas. Os peixes da linhagem GIFT alimentados com a dieta microextrudada com prebióticos, apresentaram maior lucratividade, maior valor presente líquido e maior taxa interna de retorno. melhor desempenho econômico, foi possível concluir que a linhagem GIFT, criadas em gaiolas no Rio Iguaçu, foi melhor em relação à linhagem GenoMar Supreme nas duas rações testadas. / This work aimed to evaluate the performance, the chemical composition of the whole body, intestinal integrity and economic viability of two strains (GIFT and Supreme) of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) fed two commercial diets. The experiment was conducted in the reservoir of the Salto Caxias plant in the Iguaçu River, with three replicates in 4 treatments. 8500 fish were housed in each cage of 18 m³, a total of 12, in November 2014. The fishes of Supreme® and GIFT strains had initial weight of 1.27 g and 2.72 g, respectively. At 50,101 and 147 days were carried out classification and fish biometrics. For performance evaluation were calculated weight gain (WG), specific growth rate (SGR) and feed conversion (FC). At the end of the experiment intestine samples were collected and analyzed their integrity in scanning electron microscopy. Throughout 147 days were recorded expenses and income related to production for further economic evaluation. Regarding the GP there was only significant difference between the fish that received the initial diet microextrudada and prebiotics.. The SGR was higher for fish SUPREME strain in the two diets. The growth curve between the strains, it was observed that the curves maintained the same pattern with no marked differences between them, but with greater weight gain for the fish of the GIFT strain. The assessment of body composition of whole fish, held on 40, 70 and 116 days, the fish did not differ for dry matter content, but there was difference for crude protein at 40 days, ether extract and mineral matter 70 days between the fish that received the initial microextruded diet with prebiotics. Among the fish that received the initial mash diet without prebiotics, there was significant difference in crude protein, ether extract and mineral content at 116 days and the ether extract also differed at 70 days. In ultrastructural analysis of the fish intestine that received the initial microextruded feed with prebiotics was observed better tissue integrity of the intestinal mucosa, however, the treatments with use of initial mash diet without prebiotics lesions were observed in the mucosa and the presence of large number of attached microorganisms to mucosa. In the economic assessment was no difference in costs and revenues.Fish of the GIFT strain fed microextrudada diet additives, showed higher profitability, higher net present value (NPV) and higher internal rate of return (IRR). Excelling in higher growth and better economic performance, it was concluded that the GIFT strain, caged in the Iguaçu River, was better about GenoMar Supreme strain on both diets studied.