This work investigates the factors controlling production and determines the biophysical properties of cross-linked protein coated microencapsulated diets, with a view to enhancing their acceptability and digestibility to omnivorous and carnivorous larvae. To estimate optimal feed larvae of Penaeus monodon on microencapsulated diets, facilitate live transportation and add to the biological knowledge of the species, the relationship between metabolic rate/temperature and energetics of the larval stages were investigated. Also described, are laboratory growth and survival trials with P. monodon larvae fed on cross-linked protein microencapsulated diets. Success with P. monodon larvae, led to investigations on acceptability, growth and energetics of juvenile P. monodon reared on an artificial diet. For comparison, a similar line of approach was adopted with the carnivorous larvae of Homarus gammarus. Studies on the physiological energetics of the larvae were followed by investigations on acceptability, growth and digestibility of artificial diets fed to H. gammarus larvae. The final discussion attempts to correlate the contrasting larval growth/survival results to the different energy strategies adopted by the larvae.

Melipona scutellaris (Apidae: Meliponini) é uma espécie de abelha sem ferrão popularmente conhecida como abelha Uruçu. Como outros meliponíneos, forma colônias perenes e apresenta diferenciação de castas. É encontrada na zona litorânea do Sul da Bahia ao Ceará, e em regiões do interior da Bahia e Pernambuco. Os ninhos são construídos somente em troncos ocos de árvores e apresentam arquitetura elaborada. As células de cria são verticais, arranjadas em favos horizontais formando placas que se sobrepõe. Seus principais recursos alimentares são pólen e néctar. A quantidade de alimento estocada nos potes está relacionada com a manutenção e produção de operárias, rainhas virgens e machos. Por não apresentar células de cria diferenciadas para o desenvolvimento de rainhas e operárias, não é possível estabelecer seguramente os fatores responsáveis pela determinação das castas neste grupo de abelhas. Estudos indicam que mecanismos genéticos e tróficos, incluindo a qualidade do alimento larval, somados a fatores ambientais interferem na produção de rainhas. Este estudo avaliou a variação do teor proteico e composição polínica do alimento larval ao longo de um ano. Os resultados mostraram que o valor proteico do alimento larval variou de forma equivalente para todas as colônias em todos os meses, com elevação significativa no mês de julho. O valor proteico do alimento larval não apresentou correlação com o valor proteico dos tipos polínicos. O valor proteico dos tipos polínicos não apresentou relação significativa com sua ocorrência no alimento larval, o que indica hábitos generalistas para a coleta de recursos alimentares. Através de bioensaios, foi testada a interferência do volume e da suplementação proteica do alimento larval na determinação de rainhas, cujos resultados demonstraram uma ocorrência de rainhas significativamente maior nos tratamentos com suplementação proteica. Conclui-se que embora os tipos polínicos não influenciem diretamente o teor proteico do alimento larval, os resultados encontrados sugerem que a alteração do valor proteico do alimento larval depositado nas células seja um fator importante na determinação de castas nesta espécie / Melipona scutellaris (Apidae: Meliponini) is an indigenous stingless bee species. Like other Meliponine, colonies are perennial and have female caste differentiation. This species is found from the cost area of Bahia to Ceará states. The nests are built only in hollow trees and have an elaborate architecture. The brood cells are vertical, arranged in horizontal overlapping combs. Pollen and honey are the main food source. The quantity of food stored in the pots is associated with the maintenance and production of workers, queens and males. Since there are no differences between the cells that queens and workers are reared, the factors responsible for caste determination are still unknown. Studies suggest that both genetic and trophic mechanisms, including the larval food quality, combined with environmental factors, interfere in the production of queens. This study evaluated the variation protein content and the pollinic composition of larval food among colonies of M. scutellaris across a year. The results showed that the protein content of the larval food varied equivalently for all the colonies at all months, but presenting an elevation on the protein content in July. The protein content in the larval food had no correlation with the pollen types. The protein content of the pollen types showed no significant relation with the pollen types occurring in the larval food, indicating that the species M. scutellaris presents generalist habits for food gathering. The interference of volume and protein supplementation of larval food on queen rearing determination was tested via bioassays, which results showed a significantly higher occurrence of queens in the treatments with protein supplementation. We concluded that although the pollen types did not influence directly the protein content of the larval food, the results obtained suggest that the variation of protein content of the larval food deposited in the cells may be an important factor in caste determination in this species

Melipona scutellaris (Apidae: Meliponini) é uma espécie de abelha sem ferrão popularmente conhecida como abelha Uruçu. Como outros meliponíneos, forma colônias perenes e apresenta diferenciação de castas. É encontrada na zona litorânea do Sul da Bahia ao Ceará, e em regiões do interior da Bahia e Pernambuco. Os ninhos são construídos somente em troncos ocos de árvores e apresentam arquitetura elaborada. As células de cria são verticais, arranjadas em favos horizontais formando placas que se sobrepõe. Seus principais recursos alimentares são pólen e néctar. A quantidade de alimento estocada nos potes está relacionada com a manutenção e produção de operárias, rainhas virgens e machos. Por não apresentar células de cria diferenciadas para o desenvolvimento de rainhas e operárias, não é possível estabelecer seguramente os fatores responsáveis pela determinação das castas neste grupo de abelhas. Estudos indicam que mecanismos genéticos e tróficos, incluindo a qualidade do alimento larval, somados a fatores ambientais interferem na produção de rainhas. Este estudo avaliou a variação do teor proteico e composição polínica do alimento larval ao longo de um ano. Os resultados mostraram que o valor proteico do alimento larval variou de forma equivalente para todas as colônias em todos os meses, com elevação significativa no mês de julho. O valor proteico do alimento larval não apresentou correlação com o valor proteico dos tipos polínicos. O valor proteico dos tipos polínicos não apresentou relação significativa com sua ocorrência no alimento larval, o que indica hábitos generalistas para a coleta de recursos alimentares. Através de bioensaios, foi testada a interferência do volume e da suplementação proteica do alimento larval na determinação de rainhas, cujos resultados demonstraram uma ocorrência de rainhas significativamente maior nos tratamentos com suplementação proteica. Conclui-se que embora os tipos polínicos não influenciem diretamente o teor proteico do alimento larval, os resultados encontrados sugerem que a alteração do valor proteico do alimento larval depositado nas células seja um fator importante na determinação de castas nesta espécie / Melipona scutellaris (Apidae: Meliponini) is an indigenous stingless bee species. Like other Meliponine, colonies are perennial and have female caste differentiation. This species is found from the cost area of Bahia to Ceará states. The nests are built only in hollow trees and have an elaborate architecture. The brood cells are vertical, arranged in horizontal overlapping combs. Pollen and honey are the main food source. The quantity of food stored in the pots is associated with the maintenance and production of workers, queens and males. Since there are no differences between the cells that queens and workers are reared, the factors responsible for caste determination are still unknown. Studies suggest that both genetic and trophic mechanisms, including the larval food quality, combined with environmental factors, interfere in the production of queens. This study evaluated the variation protein content and the pollinic composition of larval food among colonies of M. scutellaris across a year. The results showed that the protein content of the larval food varied equivalently for all the colonies at all months, but presenting an elevation on the protein content in July. The protein content in the larval food had no correlation with the pollen types. The protein content of the pollen types showed no significant relation with the pollen types occurring in the larval food, indicating that the species M. scutellaris presents generalist habits for food gathering. The interference of volume and protein supplementation of larval food on queen rearing determination was tested via bioassays, which results showed a significantly higher occurrence of queens in the treatments with protein supplementation. We concluded that although the pollen types did not influence directly the protein content of the larval food, the results obtained suggest that the variation of protein content of the larval food deposited in the cells may be an important factor in caste determination in this species

Com o avanço da meliponicultura, a utilização das abelhas sem ferrão, assim como de seus subprodutos, tem abrangido novas áreas, como a polinização de culturas agrícolas. Assim, a demanda pelo aumento do número de colônias tem sido constante, porém devido ao pouco conhecimento sobre a biologia reprodutiva dessas abelhas, há dificuldade de produção de colônias em larga escala, acarretando uma séria limitação quanto à utilização comercial desses polinizadores. Buscamos com este trabalho, oferecer ferramentas que possibilitem a multiplicação de colônias de abelhas sem ferrão em grande quantidade em um curto período de tempo. Nas abelhas indígenas sem ferrão (exceto no gênero Melipona e nos casos onde ocorrem rainhas-miniatura) a quantidade de alimento ingerido pelas larvas fêmeas é o fator responsável pela diferenciação das castas, pois as larvas que se tornam rainhas ingerem mais alimento que as larvas de futuras operárias, não havendo diferença qualitativa entre o alimento fornecido às larvas que originarão ambas as castas. De acordo com este modelo de determinação de castas, buscamos estabelecer a produção in vitro de rainhas em Tetragonisca angustula oferecendo maior quantidade de alimento às larvas de operárias, induzindo seu desenvolvimento em rainhas, que após a emergência foram introduzidas em mini-colônias órfãs para verificação da sua viabilidade (fecundação natural e postura de ovos). Em condições naturais as larvas de T. angustula que se tornam rainhas e operárias recebem respectivamente 55 µL e 8 µL de alimento em média. Assim, para a produção in vitro de rainhas oferecemos 55 µL de alimento a larvas de operárias coletadas em estágio pré-alimentação de ninhos naturais e conseguimos uma taxa de sobrevivência de até 51% e de 19% na obtenção de rainhas fisiogástricas, configurando um avanço em relação à taxa natural de emergência de rainhas, que foi de 0,21%. Das mini-colônias onde foram introduzidas rainhas virgens, 41% tiveram sucesso e se tornaram colônias perenes. A utilização de larvas de operárias na produção in vitro de rainhas é possível devido ao fato de as larvas serem totipotentes, assim como a utilização de alimento coletado de células de cria de operárias/machos, pois os resultados das análises comparativas do conteúdo protéico e de aminoácidos totais e livres dos alimentos contidos em células de cria de operárias/machos e células reais mostraram não haver diferenças significativas. A utilização de alimento larval de Scaptotrigona aff. depilis na criação in vitro de rainhas de T. angustula mostrou a possibilidade de produção de rainhas viáveis com esta nova técnica embora os perfis protéicos dos alimentos larvais de ambas as espécies sejam diferentes. Os experimentos de produção in vitro de rainhas com diferentes quantidades de alimento oferecido às larvas mostraram a existência de uma quantidade limite de alimento entre 35 µL e 45 µL acima da qual todos os indivíduos se tornam rainhas e abaixo da qual todos se tornam operárias, não havendo a ocorrência de indivíduos intermediários (intercastas). Introduzindo as rainhas produzidas in vitro em mini-colônias órfãs, conseguimos o estabelecimento de 16 colônias perenes a partir de seis colônias doadoras de material no período de seis meses, o que configura um avanço de 33% em relação às técnicas tradicionais de multiplicação de colônias que conseguiriam formar, no máximo, 12 colônias no mesmo período. A verificação da freqüência de produção de sexuados nas colônias naturais ao longo do ano mostrou que os machos são produzidos sazonalmente com alta taxa no período de fevereiro a abril, e embora as rainhas possuam uma produção baixa e homogênea ao longo do ano, concluímos que aquelas produzidas no período onde ocorre maior disponibilidade de machos possuem maiores chances de serem fecundadas. Assim, foi extremamente importante sincronizar a produção in vitro de rainhas com o período de maior disponibilidade de machos, uma vez que a fecundação destas ocorreu naturalmente. A produção in vitro de rainhas e a multiplicação de colônias nas abelhas sem ferrão se tornam ferramentas importantes para as técnicas de manejo que visam obter colônias em larga escala, com emprego na polinização, meliponicultura e conservação. / With the improvement of meliponiculture, the use of stingless bees, as well as their byproducts, has comprised new areas, such as the pollination of crops. Thus, the requirement by increasing the number of colonies has been constant, but due to poor knowledge about reproductive biology of these bees, have been difficult produce colonies on a large scale, what causes serious limitations on the commercial use of these pollinators. Our goals were to offer tools that allowed the multiplication of stingless bees colonies in large quantities in a short time. In stingless bees (except in the genus Melipona and in cases where there are miniature-queens) the amount of food ingested by female larvae is the responsible feature for caste differentiation, because the larvae that will become queens must to ingest more food than the larvae of future workers, and there is no qualitative difference between the food provided to larvae of both castes. According to this model of caste determination, we aimed at to establish the in vitro production of queens in Tetragonisca angustula, offering a large quantity of larval food to the workers larvae, thus inducing their development into queens that after rearing were introduced in orphaned mini-colonies to verify their feasibility (natural mating and egg laying). Under natural conditions the larvae of T. angustula that become queens and workers receive respectively, 55 µL and 8 µL of food on average. Thus, for the in vitro production of queens we offered 55 µL of food to workers larvae collected in pre-feeding stage from natural nests and we were able to get a survival rate up to 51 % and 19% in obtaining viable queens, which is an improvement compared to 0,21% of rearing queens observed in natural hives. About 41% of mini-colonies, where viable queens were introduced were successful and have become perennial colonies. The use of workers larvae on in vitro production of queens is possible because the larvae are totipotent, as well as the use of food collected from workers/males brood cells, because the results of comparative analysis of protein content and total and free amino acids of food stored in worker/males brood cells and royal cells showed no significant differences. The use of larval food from Scaptotrigona aff. depilis on in vitro rearing of T. angustula queens showed the possibility of producing viable queens, with this new technique, although the protein profiles of larval food of both species were different. The experiments of in vitro production of queens with different amounts of food offered to the larvae showed the existence of a threshold quantity of food between 35 mL and 45 mL above which all individuals become queens and below which all individuals become workers, without the occurrence of intermediate individuals (intercaste). Inserting the queens produced in vitro in orphaned mini-colonies, we were able to establish 16 perennial colonies as from six colonies donors of material in six months, constituting an increase of 33% compared to traditional techniques of multiplication of colonies which would form up only 12 colonies in the same period. Verification of frequency of sexuals reared in natural colonies over the year showed that males are produced seasonally with high rate in the period from February to April, and although the queens have a low and homogeneous occurrence over the year, we concluded that the queens produced during the period where there is greater availability of males, have higher chances of being fertilized. Thus, was extremely important synchronize the in vitro production of queens with the period where there is greater availability of males, since fertilization of these queens occurred naturally. The in vitro production of queens and multiplication of colonies in stingless bees become important tools for handling techniques that aim to obtain colonies on a large scale, with employment in pollination, meliponiculture and conservation.

Com o avanço da meliponicultura, a utilização das abelhas sem ferrão, assim como de seus subprodutos, tem abrangido novas áreas, como a polinização de culturas agrícolas. Assim, a demanda pelo aumento do número de colônias tem sido constante, porém devido ao pouco conhecimento sobre a biologia reprodutiva dessas abelhas, há dificuldade de produção de colônias em larga escala, acarretando uma séria limitação quanto à utilização comercial desses polinizadores. Buscamos com este trabalho, oferecer ferramentas que possibilitem a multiplicação de colônias de abelhas sem ferrão em grande quantidade em um curto período de tempo. Nas abelhas indígenas sem ferrão (exceto no gênero Melipona e nos casos onde ocorrem rainhas-miniatura) a quantidade de alimento ingerido pelas larvas fêmeas é o fator responsável pela diferenciação das castas, pois as larvas que se tornam rainhas ingerem mais alimento que as larvas de futuras operárias, não havendo diferença qualitativa entre o alimento fornecido às larvas que originarão ambas as castas. De acordo com este modelo de determinação de castas, buscamos estabelecer a produção in vitro de rainhas em Tetragonisca angustula oferecendo maior quantidade de alimento às larvas de operárias, induzindo seu desenvolvimento em rainhas, que após a emergência foram introduzidas em mini-colônias órfãs para verificação da sua viabilidade (fecundação natural e postura de ovos). Em condições naturais as larvas de T. angustula que se tornam rainhas e operárias recebem respectivamente 55 µL e 8 µL de alimento em média. Assim, para a produção in vitro de rainhas oferecemos 55 µL de alimento a larvas de operárias coletadas em estágio pré-alimentação de ninhos naturais e conseguimos uma taxa de sobrevivência de até 51% e de 19% na obtenção de rainhas fisiogástricas, configurando um avanço em relação à taxa natural de emergência de rainhas, que foi de 0,21%. Das mini-colônias onde foram introduzidas rainhas virgens, 41% tiveram sucesso e se tornaram colônias perenes. A utilização de larvas de operárias na produção in vitro de rainhas é possível devido ao fato de as larvas serem totipotentes, assim como a utilização de alimento coletado de células de cria de operárias/machos, pois os resultados das análises comparativas do conteúdo protéico e de aminoácidos totais e livres dos alimentos contidos em células de cria de operárias/machos e células reais mostraram não haver diferenças significativas. A utilização de alimento larval de Scaptotrigona aff. depilis na criação in vitro de rainhas de T. angustula mostrou a possibilidade de produção de rainhas viáveis com esta nova técnica embora os perfis protéicos dos alimentos larvais de ambas as espécies sejam diferentes. Os experimentos de produção in vitro de rainhas com diferentes quantidades de alimento oferecido às larvas mostraram a existência de uma quantidade limite de alimento entre 35 µL e 45 µL acima da qual todos os indivíduos se tornam rainhas e abaixo da qual todos se tornam operárias, não havendo a ocorrência de indivíduos intermediários (intercastas). Introduzindo as rainhas produzidas in vitro em mini-colônias órfãs, conseguimos o estabelecimento de 16 colônias perenes a partir de seis colônias doadoras de material no período de seis meses, o que configura um avanço de 33% em relação às técnicas tradicionais de multiplicação de colônias que conseguiriam formar, no máximo, 12 colônias no mesmo período. A verificação da freqüência de produção de sexuados nas colônias naturais ao longo do ano mostrou que os machos são produzidos sazonalmente com alta taxa no período de fevereiro a abril, e embora as rainhas possuam uma produção baixa e homogênea ao longo do ano, concluímos que aquelas produzidas no período onde ocorre maior disponibilidade de machos possuem maiores chances de serem fecundadas. Assim, foi extremamente importante sincronizar a produção in vitro de rainhas com o período de maior disponibilidade de machos, uma vez que a fecundação destas ocorreu naturalmente. A produção in vitro de rainhas e a multiplicação de colônias nas abelhas sem ferrão se tornam ferramentas importantes para as técnicas de manejo que visam obter colônias em larga escala, com emprego na polinização, meliponicultura e conservação. / With the improvement of meliponiculture, the use of stingless bees, as well as their byproducts, has comprised new areas, such as the pollination of crops. Thus, the requirement by increasing the number of colonies has been constant, but due to poor knowledge about reproductive biology of these bees, have been difficult produce colonies on a large scale, what causes serious limitations on the commercial use of these pollinators. Our goals were to offer tools that allowed the multiplication of stingless bees colonies in large quantities in a short time. In stingless bees (except in the genus Melipona and in cases where there are miniature-queens) the amount of food ingested by female larvae is the responsible feature for caste differentiation, because the larvae that will become queens must to ingest more food than the larvae of future workers, and there is no qualitative difference between the food provided to larvae of both castes. According to this model of caste determination, we aimed at to establish the in vitro production of queens in Tetragonisca angustula, offering a large quantity of larval food to the workers larvae, thus inducing their development into queens that after rearing were introduced in orphaned mini-colonies to verify their feasibility (natural mating and egg laying). Under natural conditions the larvae of T. angustula that become queens and workers receive respectively, 55 µL and 8 µL of food on average. Thus, for the in vitro production of queens we offered 55 µL of food to workers larvae collected in pre-feeding stage from natural nests and we were able to get a survival rate up to 51 % and 19% in obtaining viable queens, which is an improvement compared to 0,21% of rearing queens observed in natural hives. About 41% of mini-colonies, where viable queens were introduced were successful and have become perennial colonies. The use of workers larvae on in vitro production of queens is possible because the larvae are totipotent, as well as the use of food collected from workers/males brood cells, because the results of comparative analysis of protein content and total and free amino acids of food stored in worker/males brood cells and royal cells showed no significant differences. The use of larval food from Scaptotrigona aff. depilis on in vitro rearing of T. angustula queens showed the possibility of producing viable queens, with this new technique, although the protein profiles of larval food of both species were different. The experiments of in vitro production of queens with different amounts of food offered to the larvae showed the existence of a threshold quantity of food between 35 mL and 45 mL above which all individuals become queens and below which all individuals become workers, without the occurrence of intermediate individuals (intercaste). Inserting the queens produced in vitro in orphaned mini-colonies, we were able to establish 16 perennial colonies as from six colonies donors of material in six months, constituting an increase of 33% compared to traditional techniques of multiplication of colonies which would form up only 12 colonies in the same period. Verification of frequency of sexuals reared in natural colonies over the year showed that males are produced seasonally with high rate in the period from February to April, and although the queens have a low and homogeneous occurrence over the year, we concluded that the queens produced during the period where there is greater availability of males, have higher chances of being fertilized. Thus, was extremely important synchronize the in vitro production of queens with the period where there is greater availability of males, since fertilization of these queens occurred naturally. The in vitro production of queens and multiplication of colonies in stingless bees become important tools for handling techniques that aim to obtain colonies on a large scale, with employment in pollination, meliponiculture and conservation.