Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3620.pdf: 6241997 bytes, checksum: a8410d2f6c9083e06f888dd61a69934f (MD5) Previous issue date: 2011-03-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / The herbicide atrazine is one of the most common pesticides found in the aquatic ecosystems all over the world. In this study the effects of atrazine, at sublethal concentrations, were evaluated on the gills of Prochilodus lineatus. Juveniles P. lineatus were divided in 4 groups: control and exposed to atrazine (2, 10 e 25 μg.L-1) for 48 hours or 14 days. After the experimental periods, blood samples were taken by caudal puncture for ion plasma analusis and the gills were removed and samples were fixed for morphological analysis (chloride cell immunohistochemistry, scanning electron microscopy, histochemistry of mucous cells and histopathology) or frozen for biochemical analysis (Na+/K+-ATPase and oxidative stress enzyme activity, GSH and determination of lipid hydroperoxidation). The activity of antioxidant enzymes (SOD, CAT e GST) e lipid peroxidation increased in fish of group exposed to 10 μg.L-1 for 14 days. Although there was an increase on plasma Na+ e Cl- and osmolality in fish exposed for 14 days it was not characterized as ionic imbalance as the Na+/Cl- ratio was similar in all groups. The total number of chloride cells decreased significantly only in the group exposed to 25 μg.l-1 of atrazine (48 h) and the CC density at epithelial surface and the fractional surface area of chloride cells increase in both treatments (48 h and 14 days) in fish exposed to 25 and 10 μg.l-1, respectively. The Na+/K+-ATPase activity was not altered in any experimental condition. The number of mucous cells containing sulfated mucins decreased. Hypertrophy and disruption of lamellar epithelium and vascular congestion were the most common injuries found in the gill tissue of P. lineatus and in fish exposed to 25 μg.l-1 atrazine (14 dias) the histopathological changes index was calculate as slightly to moderate. In conclusion, the tested concentrations, which are similar to those found in natural environments, may cause alterations in the gills of P. lienatus, so as not to endanger the vital functions of the gills and homeostasis of the animal. The changes observed in the gill of P. lineatus after atrazine exposure at tested concentrations, similar to that found in the natural environment, suggested that atrazine may affect the organ function. / O herbicida atrazina é um dos pesticidas mais encontrados em ecossistemas aquáticos em todo o mundo. Nesse estudo os efeitos da atrazina, em concentrações subletais, foram avaliados nas brânquias de Prochilodus lineatus quanto aos aspectos morfo-funcionais do órgão. Exemplares juvenis de P. lineatus foram divididos em 4 grupos: controle e expostos à atrazina (2, 10 e 25 μg.L-1) por 48 horas ou 14 dias. Após os períodos experimentais, amostras de sangue foram obtidas por punção caudal para análise dos íons plasmáticos, as brânquias foram removidas e amostras fixadas para análise morfológica (imunohistoquímica de células-cloreto, microscopia eletrônica de varredura, histoquímica de células mucosas e histopatologia) ou congeladas para análises bioquímicas (atividade da enzima Na+/K+-ATPase e enzimas antioxidantes, GSH e determinação de hidroperóxidos de lipídios). A atividade das enzimas de defesa antioxidante (SOD, CAT e GST) e formação de hidroperóxidos de lipídeos aumentou no grupo exposto a 10 μg.L-1 por 14 dias. Apesar de ocorrer um aumento na Na+ e Cl- e na osmolaridade plasmática do grupo exposto por 14 dias não foi caracterizado desequilíbrio eletrolítico visto que a razão Na+/Cl- foi similar em todos os grupos. O número total de células-cloreto (CC) diminuiu significativamente apenas no grupo exposto a 25 μg.L-1 de atrazina (48 h) e houve um aumento da densidade das CCs na superfície epitelial e da área fracional das CCs em ambos os tratamentos (48 h e 14 dias) nas concentrações de 25 e 10 μg.L-1, respectivamente. A atividade da enzima Na+/K+-ATPase não foi alterada em nenhuma condição experimental. Em ambos os períodos houve uma diminuição no número de células mucosas contendo mucinas sulfatadas. Hipertrofia e ruptura do epitélio lamelar e congestão vascular foram as lesões mais comuns encontradas no tecido branquial em animais expostos a atrazina a 25 ugL-1 (14 dias) e o Índice de Alterações Histopatologicas foi calculado como leve a moderado. As alterações observadas nas brânquias de P. lineatus após a exposição a atrazina sugere que nas concentrações testadas, similares às encontradas em ambientes naturais, pode causar alterações moderadas nas brânquias e comprometer as funções do órgão.

Orientador: Leonardo Susumu Takahashi / Banca: Urbano dos Santos Ruiz / Banca: João Batista Kochenborger Fernandes / Resumo: A adequada utilização de carboidratos nas dietas de peixes carnívoros pode reduzir a utilização da fração proteica da dieta para fins energéticos, aumentando sua utilização para o crescimento, num processo conhecido como "protein sparing". A anatomia e histologia do sistema digestório dos surubins demonstram que os mesmos possuem particularidades próximas a de onívoros que poderiam ajudar no aproveitamento de carboidratos da dieta. O metabolismo de carboidratos nos peixes parece ter inúmeras contradições e pode variar em função da espécie, fonte e processamento do carboidrato e níveis de inclusão na dieta. Alguns estudos demonstram que surubins conseguem digerir e utilizar os amidos fornecidos nas dietas, ocasionando adaptações fisiológicas na secreção de enzimas digestivas e metabólicas. Não existem estudos específicos em relação à utilização de carboidratos com efeito poupador de proteína para surubins, porém a utilização de lipídeos com efeito poupador já foi estudada, não resultando em melhora no desempenho produtivo dos peixes. Devido à carência de estudos para espécies nativas em geral, o presente trabalho verificou a influência de níveis de carboidratos e proteína nas dietas de cacharas. Os índices zootécnicos, metabolismo, reservas energéticas, composição e retenção de nutrientes na carcaça e quantificação de enzimas digestivas foram avaliados. Pode-se concluir que o aumento do nível de carboidratos não resultou em efeito poupador de proteína para o surubim / Abstract: The proper use of carbohydrates in diets for carnivorous fish can reduce the use of the protein fraction for energy, providing its for growth, a process known as "protein sparing". The anatomy and histology of digestive system of surubins demonstrate that they possess characteristics similar to omnivores fish that could help on the carbohydrates utilization. Carbohydrate metabolism in fish seems to have many contradictions and vary depending on fish specie, carbohydrates sources and processing and carbohydrate inclusion level. Some studies showed that surubins can digest and utilize dietary starch, resulting in physiological adaptations, such as digestive enzymes secretion. There are no specific studies on the use of carbohydrates with protein sparing effects for surubins, but the use of lipids has been studied, resulting in no improvement in growth performance of fish. Due to the lack of studies to native species in general, the present study examined the influence of different levels of carbohydrate and protein in the diets of cacharas. Production indices, metabolism, energy reserves, composition and nutrient retention in the carcass and quantification of digestive enzymes were evaluated. It can be concluded that increasing the carbohydrate level has not resulted in a protein-sparing effect for the surubim / Mestre

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The objective of this study was to evaluate the effect of microcystin contained in the crude extract of the cyanobacteria Radiocystis fernandoi (R28 strain) in the fish Hoplias malabaricus assessing the degree of structural and functional impairment of the liver, the accumulation potential in muscle and risk to human health. Traíras were injected intraperitoneally with 100 μg MC-LReq kg-1 following two experimental protocols: (i) acute exposure with the application of a single dose of the crude extract and evaluation after 12 and 96 hours and (II) chronic exposure in which a dose was injected every 72 hours during 30 days. Genotoxic, biochemical, physiological and morphological biomarkers were used to evaluate the action of toxins, structural and ultrastructural damage in the liver, the detoxification mechanisms and changes in energy metabolism. The R28 strain produced mainly the MC-RR and MC-YR showing hepatotoxic potential. In the liver there was accumulation of MC-YR after acute and chronic exposure and MC-RR and MC-RR only after chronic exposure. There was not MC accumulation in muscle. The accumulation of the variants (MC-RR and MC-YR) depends on the concentration and the body's defense system for depuration and biomagnification. Acute and chronic exposure caused inhibition of the serine protein phosphatase / threonine type of PP2A activity, increased alanine aminotransferase and aspartate activity and direct bilirubin in plasma indicating liver damage. Macroscopically occurred changes in the color, texture and liver mass; microscopically the morphology of hepatocytes and intracellular organelles were altered and there were dilated sinusoids and hyperemia. After 30 days, the frequency of changes increase, and fibrous tissue disrupted the architecture of hepatic tissue. Changes in intermediary metabolism as glucose, liver glycogen, pyruvate and lactate showed increased energy demand and physiological stress. Moreover, there was activation of phase I of the biotransformation system and alterations in cellular antioxidant systems. Morphological signs of recovery in the liver were observed after 96 hours (single dose) to MC, but not after 30 days and no signs of cell regeneration. DNA damage were observed as well. The biochemical changes and liver structure showed functional impairment of the liver. In conclusion, the microcystin present in the crude extract of cyanobacteria R. fernandoi (R28 strain) combined with other substances in the extract may compromise the health and survival of the animal. / A eutrofização do ambiente aquático favorece as florações de cianobactérias e afeta a biota devido à alteração organoléptica da água e a liberação de toxinas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de microcistinas contidas no extrato bruto da cianobactéria Radiocystis fernandoi (cepa R28) no peixe Hoplias malabaricus quanto ao grau de comprometimento estrutural e funcional do fígado, o potencial de acumulação no músculo e possível risco para a saúde humana. Traíras foram injetadas intraperitonealmente com 100 μg MC-LReq kg-1 seguindo 2 protocolos experimentais: (i) exposição aguda com a aplicação de uma única dose do extrato bruto e avaliação após 12 e 96h e (II) exposição crônica com dose injetada a cada 72h durante 30 dias. Biomarcadores genotóxicos, bioquímicos, fisiológicos e morfológicos foram utilizados para avaliar a ação das toxinas, danos estruturais e ultraestruturais, mecanismos de desintoxicação no fígado e alterações no metabolismo energético. A cepa R28 produziu majoritariamente as variantes MCRR e MC-YR evidenciando potencial hepatotóxico. A MC-YR acumulou no fígado após exposição aguda e crônica e a MC-RR apenas após exposição crônica. Não ocorreu acúmulo de MC no músculo. O potencial de acumulação das variantes (MC-RR e MC-YR) depende da sua concentração, sistema de defesa do organismo para sua depuração e da biomagnificação. A exposição aguda e crônica causou inibição da atividade da proteína fosfatase de serina/treonina do tipo PP2A, aumento da atividade da alanina e aspartato aminotransferases e bilirrubina direta no plasma evidenciando danos hepáticos. Macroscopicamente ocorreu alteração da massa, cor e textura do fígado; microscopicamente a morfologia dos hepatócitos e as organelas intracelulares foram alteradas e ocorreu dilatação dos sinusóides e hiperemia. Após 30 dias, a frequência de alterações aumentou e o fígado apresentou tecido fibroso descaracterizando a arquitetura do parênquima hepático. As alterações no metabolismo intermediário como glicose, glicogênio hepático, piruvato e lactato em fígado, músculo e plasma evidenciaram aumento da demanda energética e estresse fisiológico. Além disso, ocorreu ativação do sistema de biotransformação de fase I e alterações no sistema antioxidante celular. Sinais de recuperação morfofuncional do fígado foram observados após 96 horas de exposição (dose única) a MC, mas não após 30 dias e não houve sinais de regeneração celular. Danos no DNA também foram observados em células hepáticas. As alterações bioquímicas e estrutura do fígado evidenciaram comprometimento funcional do órgão. Em conclusão, as microcistinas presentes no extrato bruto da cianobactéria R. fernandoi (cepa R28) associadas a outras substâncias presentes no extrato podem comprometer a saúde e sobrevicência do animal.