Orientador: Maeli Dal Pai Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T19:10:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguiar_DaniloHenrique_D.pdf: 1937310 bytes, checksum: 7d4d18b54f38b44a48ac5bd8892e54d5 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Nos peixes, o conhecimento dos fatores que controlam o crescimento muscular e a análise das proteínas miofibrilares, é importante para entender a dinâmica do crescimento, a plasticidade e as adaptações musculares, principalmente, em espécies com grande valor comercial como a tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). No presente estudo, utilizou-se a tilápia do Nilo em quatro estágios: alevinos de 35 dias (0.65g ± 0.08); juvenis de 60 dias (13.67g ± 1.35); adultos de 90 dias (73.18g ± 4.70) e adultos de 190 dias (349.76g ± 34.62). Em cada estágio, fragmentos musculares foram coletados e submetidos às seguintes análises: morfométrica, para caracterizar o crescimento muscular hiperplásico e hipertrófico no músculo branco; imunohistoquímica, para analisar a expressão dos fatores de regulação miogênica MyoD e miogenina e a expressão da proteína PCNA no músculo branco; histoquímica da ATPase miofibrilar (mATPase) e à eletroforese em gel de poliacrilamida ¿ duodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE) para observar as características da mATPase e da cadeia pesada da miosina nos músculos branco e vermelho, respectivamente. Os resultados indicaram que a expressão de MyoD e miogenina foi similar em alevinos, juvenis e adultos de 90 dias, porém, em adultos de 190 dias a expressão de miogenina foi maior do que a de MyoD. A expressão do PCNA, em cada estágio, foi mais acentuada do que MyoD e miogenina com picos no estágio de alevinos e adultos de 90 dias. A expressão de MyoD e miogenina nos estágios de alevinos, juvenis e adultos de 90 dias, mostrou que a hiperplasia e a hipertrofia ocorreram como resultado da proliferação e da diferenciação dos mioblastos. O aumento da expressão de miogenina em adultos de 190 dias, indicou que a diferenciação celular e a hipertrofia foi mais significativa nesse estágio. A análise da mATPase indicou, além da presença de fibras musculares vermelhas e brancas, fibras híbridas tanto no músculo vermelho como no músculo branco, ao longo do crescimento muscular da tilápia. A partir de alevinos, o músculo vermelho da região superficial mostrou a presença de cadeia pesada da miosina slow e o músculo branco, que forma a maior parte da massa muscular, cadeia pesada da miosina fast. Essas isoformas apresentaram massa molecular semelhante à cadeia pesada da miosina do tipo I do músculo sóleo de rato. No músculo branco, a partir dos alevinos, foi observada outra isoforma de miosina de massa molecular superior à cadeia pesada da miosina do tipo I do músculo sóleo de rato. No músculo vermelho a partir dos adultos, observou-se outra isoforma de miosina de massa molecular semelhante à cadeia pesada da miosina do tipo II do músculo sóleo de rato. A expressão das isoformas de cadeias pesadas da miosina no músculo estriado esquelético da tilápia do Nilo durante o crescimento, pode estar relacionada com a plasticidade fenotípica que ocorre durante o crescimento muscular e reflete na capacidade desses peixes de se adaptar às variações ambientais, importantes para a sobrevivência / Abstract: In fish, the knowledge of factors that control the muscle growth and the myofibrillar proteins analyze is important to understand the dynamic of growth, the plasticity and the muscle adaptations, mainly, in species with high commercial valuable, as the Nile tilapia (Oreochromis niloticus). In the present study, Nile tilapia into four age stages were used: 35 day alevins (0.65g ± 0.08); 60 day juveniles (13.67g ± 1.35); 90 day adults (73.18g ± 4.70) and 190 day adults (349.76g ± 34.62). In each stage, muscle fragments were collected and submitted to the following analyzes: morphometric, to characterize the hyperplastic and hypertrophyc growth in the white muscle; immunohistochemical, to analize the myogenic regulatory factors MyoD and myogenin expression, and the PCNA protein expression in white muscle; histochemical of the myofibrillar ATPase (mATPase) and electrophoresis by sodium duodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) in the red and white muscle to observed mATPase and myosin heavy chain characteristics, respectively. The results indicate that MyoD and myogenin expression was similar in alevins, juveniles and 90 day adults, however, in 190 day adults the myogenin was higher than the MyoD expression. The PCNA expression, in each stage, was higher than MyoD and myogenin with peaks in alevins and 90 day adults. The MyoD expression in alevins, juveniles and 90 day adults, showed that the hyperplasia and hypertrophy occurred due to the results of myoblasts proliferation and differentiation. The increased of myogenin expression in 190 day adults indicated that cellular differentiation and the hypertrophy was more expressive in this stage. The mATPase showed, beyond red and white muscle fibers, hybrid fibers in both red and white muscle during growth. From alevins, the red muscle showed slow myosin heavy chain (MHCs) and the white muscle, fast myosin heavy chain (MHCf). These isoforms had a molecular mass similar to the type I myosin heavy chain (MHCI) of soleus rat muscle. In the white muscle, from alevins was observed other myosin isoform with molecular mass superior to the MHCI of soleus rat muscle. In the red muscle, in adults, was observed other myosin isoform with molecular mass similar to the type II myosin heavy chain (MHC II) of soleus rat muscle. The expression of myosin isoforms in the skeletal muscle of Nile tilapia during growth, can be related to the phenotypic plasticity that occur during muscle growth and reflects this fish capacity to adapt to changes in environmental conditions which are important for its survival / Doutorado / Histologia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Estimular o consumo de energias alternativas se traduz num incontestÃvel fator para o desenvolvimento responsÃvel das naÃÃes, objetivando principalmente a preservaÃÃo e a conservaÃÃo do meio ambiente, bem como, as reduÃÃes das alteraÃÃes climÃticas atuais e futuras. A indÃstria de biodiesel representa uma boa opÃÃo de mercado para aproveitamento do Ãleo extraÃdo a partir dos resÃduos gerados pela indÃstria de beneficiamento de peixe. Foram coletadas e extraÃdas o Ãleo de vÃsceras de tilÃpia e deste foram produzidos os biodiesel metÃlico e etÃlico utilizando a reaÃÃo de transesterificaÃÃo alcalina com NaOH. A extraÃÃo a quente indireto mostrou-se satisfatÃrio nas condiÃÃes de: 70 Ã 80ÂC, pressÃo atmosferica, agitaÃÃo mecÃnica constante e 45 minutos. O rendimento mÃdio do processo de extraÃÃo de Ãleo foi de 50,3 Â 3,3% em relaÃÃo a massa das vÃsceras e o rendimento de biodiesel obtido em ambas rotas (etÃlica e metÃlica) foram de 89,5Â0,32% e 96,9Â0,17% respectivamente. Os parÃmetros de especificaÃÃo do biodiesel determinados encontram-se dentro dos limites exigidos pela ANP. O fracionamento de Ãleo/gordura de tilÃpia resultou em duas fraÃÃes distintas com seguintes percentagens: 35,12 Â 0,29% de fraÃÃo sÃlida (estearina) e 64,35 Â 0,02 % de fraÃÃo lÃquida (oleina). Os Ãcidos graxos do Ãleo de vÃsceras de tilÃpia foram quantificados utilizando a tÃcnica de cromatografia gasoso atravÃs dos etil e metil Ãsteres de Ãcidos graxos do biodiesel. Os Ãcidos graxos identificados e quantificados foram: 37,2% de Ãcido olÃico, 12,2% de Ãcido linolÃico, 4,89% de Ãcido palmitoleico, 1,79% de Ãcido linolÃnico e os saturados com 28,6% de Ãcido palmÃtico, 5,76% de Ãcido esteÃrico, 3,57% de Ãcido mirÃstico em quantidade majoritÃrio / Stimulate the consumption of alternative energy translates into an undeniable factor in the development of responsible nations, aiming primarily to preserve and conserve the environment as well as the reductions of climate change the presents and futures. The biodiesel industry is a good option for market exploitation of oil extracted from the waste generated by industry of fish. Were collected and extracted oil from the offal of tilapia and this has been produced biodiesel using ethyl alcohol and the methyl alcohol transesterification reaction with NaOH. The extraction of hot indirect (cooking) was satisfactory conditions: 70 to 80ÂC, atmospheric pressure, constant mechanical agitation and 45 minutes. The average yield of the extraction process of oil was 50, 3 Â 3,3% over the mass of the offal and the yield of biodiesel produced in both routes (ethanol and methanol) were 89,5 Â 0,3% and 96,9 Â 0,2% respectively. The parameters of certain biodiesel specification are within the limits required by the ANP. Fractionation of oil / fat tilapia resulted in two distinct fractions with the following percentages: 35,1 Â 0,3% of solid fraction (stearin) and 64,4 Â 0,0% of liquid fraction (olein). The fatty oil offal of tilapia were quantified using gas chromatography through the ethyl and methyl ester of fatty acids from biodiesel. The oil from fish offal of tilapia consists of the following fatty acids: 37,2% of oleic acid, 12,2% linoleic acid, 4,89% of palmitoleic acid, 1,79% linolenic acid and saturated with 28, 6% palmitic acid, 5,76% stearic acid, 3,57% of myristic acid in quantity majority

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A larva da tilÃpia do Nilo, Oreochromis niloticus, durante os primeiros dias de vida, supre suas necessidades nutricionais com a reserva vitelÃnica, pois nem a cavidade bucal encontra-se aberta nem o trato intestinal completamente formado. ApÃs o consumo do vitelo, o peixe jà à uma pÃs-larva e sua alimentaÃÃo passa a ser exÃgena e à composta, principalmente, por microalgas e zooplÃncton. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influÃncia da cianobactÃria Spirulina platensis, no desempenho de pÃs-larvas (plâs) da tilÃpia do Nilo, submetidas a diferentes salinidades durante o perÃodo de reversÃo sexual. Na primeira fase da pesquisa, alÃm da S. platensis, tambÃm foi ofertado ,em todos os tratamentos, raÃÃo microparticulada (50% PB) contendo o hormÃnio masculinizante 17-α-metiltestosterona, com o intuito de realizar a reversÃo sexual dos peixes.O delineamento foi inteiramente casualizado e dividido em trÃs tratamentos com trÃs repetiÃÃes cada. Os peixes foram cultivados nas salinidades 0 ,15 e 25 ,apresentaram pesos e comprimentos mÃdios finais 1,547  0,145 g e 4,753  0,209 cm; 1,618  0,154 g e 4,957  0,131 cm e 1,580  0,090 g e 4,844  0,025 cm, respectivamente, apÃs 28 dias de cultivo, onde nÃo foi apresentada diferenÃa estatÃstica (α = 0,05). ApÃs esse perÃodo os peixes da salinidade 15 e 25 foram aclimatados novamente a salinidade 0 e distribuÃdos em caixas de 1000 L na densidade de 0,05 peixes L -1 e cultivados por 35 dias, apÃs esse perÃodo foi avaliado a taxa de reversÃo sexual, o crescimento em peso e comprimento e a taxa de sobrevivÃncia dos animais, nessa fase foi oferecido apenas raÃÃo 35% PB sem hormÃnio. Ao final dessa fase, os peixes apresentaram pesos e comprimentos mÃdios de 11,923 g e 8,888 cm; 12,033 g e 9,716 cm e 12,604 g e 10,001 cm para os peixes oriundos das salinidades de 0 ,15 e 25 , respectivamente. ApÃs a anÃlise gonadal, os Ãndices de reversÃo sexual nÃo apresentaram diferenÃas significativas entre os tratamentos, com mÃdia de 97,3% de indivÃduos machos. Com a realizaÃÃo desse trabalho pudemos concluir que a salinidade da Ãgua nÃo interferiu no crescimento em peso e comprimento, Ãndice de reversÃo sexual e sobrevivÃncia da tilÃpia do Nilo (O. niloticus), durante a reversÃo sexual na presenÃa da microalga Spirulina platensis / The larva of the Nile tilapia, Oreochromis niloticus, during the first days of life meets its meets their nutrition needs with the vitelline reserve, because neither the buccal cavity is open nor the intestinal tract is completely formed. After the consumption of the vitellus, the fish is already a post-larva and it s feeding becomes exogenous and mainly composed of microalgae and zooplankton. The objective of this work was to evaluate the influence of the cyanobacterium Spirulina platensis, in the performance of post-larvae (pl's) of the Nile tilapia submitted to different salinity levels during the period of sex reversal. In the first phase of the research, besides S. platensis , we also supplied, in all of the treatments, a microparticulate feed (50% of crude protein) containing the masculinizing hormone 17-α-metiltestost erone, with the intention of conducting the sex reversal of the fish. The experimental design was completely randomized and divided into three treatments with three replications per treatment. The fish were farmed in the salinity levels of 0, 15 and 25, and presented weights and final medium lengths of 1,547  0,145 g and 4,753  0,209 cm; 1,618  0,154 g and 4,957  0,131 cm and 1,580  0,090 g and 4,844  0,0 25 cm, respectively, after 28 days of farming, in which there was no statistical difference (α = 0,05). After that period, the fish of the salinity levels of 15 and 25 were acclimatized to 0 (zero) salinity level again and distributed into boxes of 1000 L in the density of 0,05 fish L-1 and farmed for 35 days. After that period, the rate of sex reversal, the growth in weight and length and the survival rate of the animals were evaluated. In that phase, we supplied only a feed of 35% of crude protein without hormone. At the end of that phase, the fish presented average weights and lengths of 11.923 g and 8.888 cm; 12.033 g and 9.716 cm and 12.604 g and 10.001 cm for the fish coming from the salinity levels of 0, 15 and 25, respectively. After the gonadal analysis, the rates of ix sex reversal did not present significant differences among the treatments, with an average of 97.3% of male individuals. The conduction of this work enabled us to conclude that the water salinity did not interfere with the growth in weight and length, the rate of sex reversal and the survival of the Nile tilapia (O. niloticus), during the sex reversal in the presence of the microseaweed Spirulina platensis.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-11-12T16:25:48Z No. of bitstreams: 1 Antonio_Chidichima_2018.pdf: 2854651 bytes, checksum: bf52210cdff033bae114add926692ed4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-12T16:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonio_Chidichima_2018.pdf: 2854651 bytes, checksum: bf52210cdff033bae114add926692ed4 (MD5) Previous issue date: 2018-08-23 / In a globalized economic environment and with the free competition making possible rivalry between diverse economy sectors, it is common for those who can manage their potential and better explore their skills and capabilities to stand out before their competitors. Such strategy may be applied for the Tilapia (Oreochromis niloticus) fillet production sector. This study aimed to analyze conditions that could appreciate the Tilapia fillet produced in the Western Paraná region, using Geographical Indication (GI) as a strategy of adding value to the product. The study was performed between 2014 and 2017 by contacting all 50 Western Paraná's cities. It identified the quantity of fish slaughtering and processing plants (driving agents) existent in the Tilapia (Oreochromis niloticus) production chain. A total of 24 plants with Municipal Inspection System (Sistema de Inspeção Municipal - SIM/POA), Brazilian Inspection System (Sistema Brasileiro de Inspeção - SISBI/POA) and Federal Inspection System (Sistema de Inspeção Federal - SIF) were found. After identifying Toledo city, state of Paraná, as the region that concentrates most slaughtering plants, this study focused those plants located in that city’s micro region. The field research was divided into three stages. Firstly, a diagnosis on the production chain characteristics was conducted by analyzing social relations between the main actors that make up this productive network. This part of the study consisted in evaluating whether there were conditions to form a cluster as well as to structure a governance model based on Social Network Analysis (SNA) technique. The existence of potential agents and the network between the actors of the chain was evident. In the second stage, studies focused on measuring the density of relationships between actors of the network were conducted to identify leaders able to articulate such relations, aiming at a possible strategy of Geographical Indication implementation. Ucinet Software usage made possible to evaluate and to identify the intensity of relations in network, the main actors and the possible leaders. Finally, in order to define the "Tilapia fillet" product, a research was conducted by collecting samples of water from purification process and from the slaughtering, manipulation process of fillet extraction, and samples of fresh and frozen fillet at nine slaughtering plants. Thus, it was possible to evaluate the product quality standardization or items that could influence the microbiological, physicochemical, components quality. As a conclusion, considering the production aspects in the region – including the similar conditions of management and of slaughtering and processing procedures among the agents of the productive chain, the Western Paraná's Tilapia fillet is a product which meets the requirements of the legislation. Therefore, this product can be applied for registration of the Geographical Indication (GI) by the National Institute of industrial Property, designating its Appellation of Origin (DO). / Em um cenário econômico globalizado e com a dinâmica da livre concorrência possibilitando a rivalidade entre dos vários setores da economia, é comum que se destaquem aqueles que conseguem administrar bem suas potencialidades, e explorar melhor suas capacidades e competências, se destacando perante aos concorrentes, o que, por exemplo, pode ser aplicado como estratégia ao setor de produção de filé de tilápia (Oreochromis niloticus). Este estudo teve como objetivo realizar uma pesquisa sobre a estrutura atual na cadeia produtiva da tilápia no oeste do Paraná, com foco em diagnosticar as condições e características inerentes ao processo produtivo, para uma possível obtenção do selo de IG para o “Filé de Tilápia do Oeste Paranaense”. O estudo foi realizado entre 2014 e 2017, através de contatos com todos os 50 municípios do oeste paranaense, para identificar quantos frigoríficos de abate e processamento de pescado (agentes motrizes) existiam na cadeia de produção da tilápia (Oreochromis niloticus), gerando um resultado de 24 unidades frigoríficas com Sistema de Inspeção Municipal (SIM/POA), Sistema Brasileiro de Inspeção (SISBI/POA), e Sistema de Inspeção Federal (SIF). Após a identificação da região onde se concentram a maior parte das plantas frigorificas, a pesquisa foi direcionada de forma aprofundada para os frigoríficos situados na microrregião de Toledo /PR. O trabalho de pesquisa de campo foi dividido em três fases, em um primeiro momento foi realizado um diagnóstico que apresentou a caracterização da cadeia, analisando as relações sociais entre os principais atores que compõem esta cadeia produtiva em forma de rede. Nesta parte do estudo consistia em avaliar se existiam condições para ser formado um Arranjo Produtivo Local (APL), e se existiam condições para estruturar um modelo de governança baseado em técnica de Análise de Redes Sociais (ARS), ficou destacada a existência de agentes potenciais e a importante rede de relacionamentos entre os elos e atores da cadeia produtiva. No segundo momento, foram realizados estudos focados em mensurar a densidade de relacionamentos entre os atores da rede, para identificar as lideranças que pudessem articular as relações visando uma possível estratégia de implementação de Indicação Geográfica. Com o uso do software Ucinet, foi possível avaliar a intensidade das relações em rede, identificando quem são os principais atores e possíveis líderes. Por último, e para caracterizar o produto “Filé de Tilápia” foi conduzida uma pesquisa com coleta de amostra de água de depuração, água do processo de abate e manipulação para a extração do filé, amostras de filé fresco e amostras de filé congelado em nove frigoríficos, objetivando avaliar a padronização da qualidade dos produtos ou pontos capazes de influenciar a qualidade microbiológica, físico-química e de componentes. Conclui-se que o produto “Filé de Tilápia da Região Oeste Paranaense” em virtude das condições da produção na região, incluindo manejo e os procedimentos de abate e processamento são semelhante entre os agentes da cadeia produtiva, o produto atende praticamente todas as conformidades exigidas pela legislação, e, portanto a cadeia produtiva tem condições de se organizar, e pleitear junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial, o registro de IG na designação de Indicação de procedência (IP).

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_Antonio_Carlos_Chidichima.pdf: 1245017 bytes, checksum: 3396ea2d486c08827f4e7169d0250dce (MD5) Previous issue date: 2014-08-22 / The fish industrialization is a sector of the economy which is growing in Brazil and world wide, supported by consumption increase and encouraged by the high quality that the product provides. Brazil has huge potential for the fish production in excavated tank and in cages, whereas the western Paraná and Baixo Iguaçu, located on the left bank of the Hydropower Plant Reservoir Governor Jose Richa, have great features for fishing activity. In this region, the fish slaughtering and industrialization has great importance in business scenario, meets the demand generated by consumers and moves the agrifood chain of family agriculture, including. This study aims to identify what are the prospects and challenges for the sector and analyze the inserted technology and efficiency in the procedures, methods and recovery of waste generated in the industrialization of tilapia fillet, for use in the manufacture of new products. The research is a case study and was conducted with the managers of 17 fridges in the region. Applied in the form of qualitative and quantitative interviews with semi-structured questionnaire and a specific software IBM SPSS, was used to analyze the results. The fridges are certified in four categories of official sanitary inspection for commercialization of the fisheries, and were separated by group certification for data analysis. It was concluded that there are significant difficulties with the shortage of labor and high employee turnover. Prospects are promising for the development, growth, and increase of slaughter capacity of fridges. It is an emerging chain, with newer facilities fridges with SIM / POA, important in the generation of familiar income, with intensive use of labor, low technology in automation and new products and great dependence on a single product / A industrialização de pescados é um setor da economia que está em crescimento no Brasil e no mundo, apoiado pelo crescimento do consumo e incentivado pela alta qualidade que o produto oferece. O Brasil possui enorme potencial para produção de peixes em tanque escavado e em tanques redes, sendo que as regiões oeste do Paraná e as regiões do Baixo Iguaçu, localizadas na margem esquerda do reservatório da Usina Hidrelétrica Governador Jose Richa, possuem ótimas características para a atividade pesqueira. Nesta região, o abate e industrialização de peixes têm grande importância no cenário comercial, atendem à demanda gerada pelos consumidores e movimentam inclusive a cadeia agroalimentar da agricultura familiar. Este estudo tem por objetivo identificar quais são as perspectivas e desafios para o setor, analisar a tecnologia inserida e a eficiência nos procedimentos, métodos e aproveitamento de resíduos gerados na industrialização do filé de tilápia para aproveitamento na fabricação de novos produtos. A pesquisa é um estudo de caso e foi realizada junto aos gestores de 17 frigoríficos da região. Aplicada em forma de entrevista qualitativa e quantitativa, com questionário semiestruturado e foi utilizado software específico IBM SPSS para a análise dos resultados. Os frigoríficos estão certificados em quatro categorias de inspeção sanitária oficial para comercialização do pescado e foram separados por grupo de certificação para a análise dos dados. Foi possível concluir que existem grandes dificuldades, como a falta de mão de obra e a alta rotatividade dos funcionários. As perspectivas são promissoras ao desenvolvimento, ao crescimento, e ao aumento da capacidade de abate dos frigoríficos. É uma cadeia emergente, com as instalações mais recentes sendo as dos frigoríficos com certificação SIM/POA, importantes para a geração de renda familiar, com uso intensivo de mão de obra, pouca tecnologia em automação e novos produtos e grande dependência de um único produto

Water is one of the most important resources in South Africa. The increased pressure on river systems in SA as a result of human activities and industrial development is evident from the systematic deterioration of the Olifants River (Mpumalanga). While the number of water users grows daily, the river is seen as a convenient disposal site. It is necessary to continually monitor the river to be aware of its status. Regular monitoring also supplements the existing data on water quality, biotic communities and possible points of pollution. The study had the following aims: Firstly to contribute to a larger project on the effect of pollutants on the physiology of fish populations in the Olifants River. This study concentrates on the bioaccumulation of certain metals (i.e. chromium, copper, iron, manganese, nickel, lead, strontium and zinc), in the gills, liver and muscle of Labeo congoro. Standard methods were used to prepare the organs and tissues for metal analysis using atomic absorption spectrophotometry. The following conclusions were reached subsequent to statistical analysis of the results: • The highest mean concentrations of all metals were recorded in the liver of Labeo congoro. • The lowest mean metal concentrations were calculated in the muscle, except for chromium, the concentrations of which were the lowest in the gills. • The highest mean concentration of each metal was recorded in organs / tissues of fish sampled at locality 2. • None of the three localities can be singled out to indicate the lowest mean concentration of each metal. Summary iii The second aim of this study was to determine the 96-hr LC50 (lethal concentration at which 50% of the test population dies) of nickel. Oreochromis mossambicus was used as test organisms for these laboratory studies. A flow through system was used to ensure that the organisms were exposed to the same concentration of nickel for 96 hours. Subsequent to the 96-hr LC50 determination, test organisms were subjected to sublethal exposure of nickel to determine the effects of the various concentrations of the haematology and blood coagulation processes of fish. The following conclusions were drawn from the statistical data processing: • The 96-hr LC50 of nickel for Oreochromis mossambicus is 50 μg.l-1. • The exposure to sublethal concentrations of nickel did effect certain haematological variables • No statistically significant differences in the blood coagulation variables at different sublethal concentrations of nickel were confirmed The results of this study can be used to supplement the database on the water quality and general status of the Olifants River (Mpumalanga). The LC50 of nickel can be used as one of the variables in water quality studies. / Prof. Johan van Vuren

Three investigations were conducted in order to investigate the effect of dietary probiotics on tilapia (Oreochromis niloticus) growth performance, intestinal morphology, intestinal microbiology and immunity. The first experiment demonstrated that Bacillus subtilis, Lactobacillus reuteri and Pediococcus acidilactici supplemented individually and as a mixed probiotic (in addition to Enterococcus faecium; AquaStar® Growout) were capable of modulating intestinal microbial populations as determined by culture dependent methods and DGGE. Furthermore, high-throughput sequencing reported that >99% of 16S rRNA reads in the mixed probiotic group belonged to the probiotic genera, predominantly assigned to Enterococcus (52.50%) and Bacillus (45.94%). Tilapia in the mixed probiotic group displayed significantly higher intraepithelial leucocyte (IEL) populations in the mid intestine when compared to the control and L. reuteri treatment. The mixed probiotic also improved microvilli density and had a higher absorptive surface area when compared to the control. In the second trial, after six weeks of supplementing tilapia diets with AquaStar® Growout at 3g kg-1, fish demonstrated significantly higher final weight, weight gain and SGR when compared to that of the control (void of probiotic) treatment or an initial probiotic feed (lasting two weeks) followed by control feeding. Probiotic supplementation at 3g kg-1 also caused an increase in the abundance of intestinal IELs and goblet cells and an up-regulation in the gene expression of intestinal caspase-3, PCNA and HSP70 and immunity genes TLR2, TNFα, IL-1β, TGFβ and IL-10 when compared with the expression of control replicates. These changes were not observed when supplementing tilapia diets with a lower dose (1.5g kg-1), nor when supplementing the probiotic in either a pulsed manner or as an initial feed (two weeks) followed by control feeding. Trial three revealed that the probiotic had a more discrete effect on the intestinal allochthonous microbiota as 16S rRNA reads assigned to probiotic genera only accounted for 5-10% of total reads. Nevertheless, the supplementation of dietary AquaStar® Growout at 3g kg-1 improved the localised immune response in tilapia, through the regulation of immunity genes TLR2, MYD88, NFκB, TNFα, IL-1β, TGFβ and IL-10, larger populations of goblet cells and a higher recruitment of IELs. Furthermore, the probiotic also improved the systemic immune response through the regulation of immunity genes (mentioned above) in the head kidney and significantly higher circulating leucocyte levels in whole blood. The extent of these changes were dependent on the probiotic treatment (i.e. continuously supplemented in feed or alternating weekly between probiotic at 3 g kg-1 and control feeding), the duration of feeding and the parameter investigated. This research demonstrates that B. subtilis, L. reuteri, P. acidilactici and AquaStar® Growout can modulate the intestinal microbiota. In addition, AquaStar® Growout can improve intestinal morphology, growth performance and modulate both the localised and systemic immune responses of tilapia when supplemented through the feed at the appropriate dosage and feeding regime.

Aquaponics, the integrated production of fish and hydroponic crops in a recirculating system, is an intensive cultivation method in which metabolic fish wastes fertilize plants. This study compares the effects of two aquafeeds on Red amaranth (Amaranthus tricolor) productivity and on water quality under cultivation of Blue tilapia (Oreochromis aureus), with three aquaponic units (n=3) per treatment over a 60-day trial. The fishmeal-based control feed contains higher crude protein (40%) and phosphorus (1.12%) than the plant-based alternative feed (32% and 0.40%). The alternative feed resulted in a significantly higher amaranth crop yield (p

M.Sc. (Zoology) / Please refer to full text to view abstract

Um terço da captura mundial de pescado não é empregada para o consumo direto na alimentação humana, seguindo para elaboração de rações ou é desperdiçada como resíduo. O ideal seria utilizar a matéria-prima em toda a sua extensão e recuperar os subprodutos, evitando a própria formação do resíduo. Com os objetivos de aumentar a receita e a eficiência de produção da indústria e, conseqüentemente, minimizar os problemas ambientais e de sanidade, provenientes do resíduo de pescado, procedeu-se à elaboração da silagem química do resíduo de beneficiamento da tilápia. A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) é hoje a espécie mais popular no Brasil. A tilápia é cultivada em 22 estados brasileiros e a sua produção anual está entre 30 e 40 mil t. A tilápia foi uma das primeiras espécies oriundas da aqüicultura a ser beneficiada, sendo atualmente comercializada na forma de filés congelados, tecnologia emergente, porém com rendimento de cerca de 30%. Com isso, há necessidade de se transformar o resíduo gerado com o beneficiamento do filé em subprodutos, diminuindo o impacto ambiental. A silagem foi elaborada após homogeneização em cutter e acidificação da biomassa com 3% de ácido fórmico: propiônico, 1:1, adição do antioxidante BHT e manutenção do pH ao redor de 4,0. Foram realizadas análises para determinação da umidade, proteína, lipídios e cinza. Os aminoácidos foram examinados em auto analisador após hidrólise ácida, à exceção do triptofano determinado por colorimetria. A silagem de tilápias apresentou teores semelhantes ou maiores aos preconizados pelo padrão da FAO para todos os aminoácidos essenciais, com exceção do triptofano. Os valores mais elevados encontrados foram para o ácido glutâmico, leucina e lisina. Os resultados indicam uma possível utilização da silagem, preparada a partir do resíduo de processamento da Tilápia-do-Nilo, como fonte proteíca na formulação de ração para peixes. Entretanto, para o aproveitamento da silagem é necessário que se estabeleçam técnicas para remoção do óleo presente com a finalidade de aumentar a estabilidade do produto e seu valor comercial. A oxidação dos lipídios presentes pode causar a formação de peróxidos que podem complexar as proteínas com conseqüente destruição dos aminoácidos. O presente trabalho buscou, também, estabelecer a melhor via de extração do óleo presente na silagem ácida de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus), bem como caracterizar o óleo obtido. A fração lipídica foi extraída por três métodos de extração, a saber, centrifugação (3500 × G/30 min), Soxhlet (AOAC,1990) e Bligh & Dyer (1969). Os resultados para rendimento e índice de peróxido foram, respectivamente, 65,53% e 0,00 mEq/1000g de O2, 44,27% e 25,00 mEq/1000g de O2, 46,87% e 0,00 mEq/1000g de O2. O óleo de tilápia contém, em mg/100g, 28,60; 16,30 e 3,10 dos ácidos oléico, linoléico e linolênico, respectivamente. A centrifugação demonstrou ser a melhor metodologia de extração, por preservar as características físico-químicas do óleo e propiciar maior rendimento. O conteúdo de lipídios na silagem de tilápias, com base na matéria úmida é de 3,99 g/100g, com a retirada da fração lipídica através da centrifugação, restou na amostra apenas 1,54 g/100g de lipídios, o que é considerado um nível aceitável para inclusão em rações para animais. / One third of the world fishing produce is not directly applied in human consumption. Instead, it is used in the elaboration of feed or wasted as residue. It would be ideal to use the raw material thoroughly and to recover by-products, preventing the generation of residues. With the objectives of increasing the income and the production of the industry, as well as minimizing environmental and health problems from fish residues, chemical silage from Tilapia processing residues was produced. The Nile tilapia (Oreochromis niloticus) is the most popular species in Brazil today. Tilapia is cultivated in 22 Brazilian states and its annual production is between 30 and 40 thousand tons. Tilapia was one of the first aquaculture species to be processed after harvesting, being currently commercialized in the form of frozen fillets, however, with a yield of about 30%. Thus, there is a need for transforming the residues generated by the fillet processing into by-products, minimizing the environmental impact. The silage was elaborated after cutter-homogenization and acidification of the biomass with 3% formic acid: propionic, 1:1, addition of antioxidant BHT and maintenance of pH at about 4.0. Analyses for the determination of the moisture, protein, lipids and ash were carried out. The amino acids were examined in an auto analyzer after acid hydrolysis, except for the triptophane which was determined through colorimetry. The tilapia silage presented contents that were similar to or higher than the FAO standards for all essential amino acids, except for the triptophane. The highest values found were for lysine and leucine. The results indicate a possible use of the silage prepared from the Nile tilapia processing residue as a proteic source in the manufacturing of fish feed. However For the use of the silage, oil-removing techniques are necessary in order to increase the stability of the product as well as its commercial value. Lipid oxidation may cause peroxide formation, which can produce complex proteins with a consequent destruction of amino acids. The present work tried to determine the best form of extracting the oil from the acid silage of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and to caracterize the silage oil. The lipid fraction was extracted by three extraction methods: centrifugation (3500 × G·30 min-1), Soxhlet (AOAC, 1990) and Bligh & Dyer (1969). The results for yield and peroxide value were, respectively, 65.53% and 0.00 mEq·1000g-1 of O2, 44.27% and 25.00 mEq·1000g-1of O2, 46.87% and 0.00 mEq·1000g-1 of O2. The lipid fraction showed 28,60; 16,30 and 3,10mg·1000g-1 of oleic, linoleic and linolenic acids, respectively. Centrifugation proved to be the best extraction methodology due to the preservation of the physical-chemical characteristics of the oil and greater yield. The lipid content of the tilapia silage, on a fresh matter basis, was 3.99g·100g-1. With the removal of the lipid fraction by centrifugation, only 1.54 g·100g-1of lipids could be found in the sample, which is considered an acceptable level for its inclusion in animal feed.