A mudança anual de penas é um componente crítico do ciclo biológico de todas as espécies de aves e pode modificar as respostas imunológicas individuais, sendo que suas consequências são pouco estudadas. Neste contexto, uma vez que são escassos os estudos acerca do perfil clínico e parâmetros imunológicos de pinguins-de-Magalhães em diferentes fases da muda, este estudo propôs avaliar determinados aspectos relacionados a esses perfis, em animais mantidos em ambiente controlado. Foram estudados 21 indivíduos adultos (dez machos e 11 fêmeas) e os parâmetros avaliados foram: teste de hipersensibilidade cutânea tardia à fitohemaglutinina (FHA) com a avaliação histopatológica de biópsias que incluíram a análise qualitativa e quantitativa dos tipos celulares presentes na reação e no controle às 6, 24 e 48 horas; parâmetros clínicos (massa corpórea e hematologia); fagocitose e burst oxidativo; fenotipagem e resposta linfoproliferativa. O teste de FHA demonstrou diferença significativa na espessura da membrana interdigital de ambas as patas inoculadas com FHA e com o controle (PBS) quando comparadas antes da inoculação e antes da biópsia às 24 e 48 horas. A análise histomorfométrica revelou não haver diferenças significativas na frequência relativa de granulócitos (heterófilos/ eosinófilos), linfócitos, macrófagos ou trombócitos entre as patas inoculadas com FHA e PBS em nenhum dos momentos analisados. Este resultado sugere que a diferença na espessura da membrana interdigital das patas inoculadas seja em decorrência do edema e não do infiltrado inflamatório. Para analisar os efeitos do ciclo da muda nos parâmetros clínicos e hematológicos, os animais foram divididos em três grupos: pré-muda (-5 a 0 dias da muda), muda (10º ao 21º dia da muda) e padrão basal (>120 dias da muda). Os resultados mostraram que em relação ao momento basal: houve aumento significativo na massa corpórea dos animais no momento da pré-muda; diminuição significativa de proteínas totais, hematócrito, eritrócitos totais e leucócitos totais na pré-muda e muda. Não houve diferença no número total de monócitos e heterófilos, contudo, houve eosinofilia e linfopenia na pré-muda e muda, respectivamente. Com relação aos parâmetros imunológicos, houve aumento no burst oxidativo gerado pelo estímulo biológico (Staphylococcus aureus) na pré-muda em relação à muda e ao padrão basal; ocorreu aumento do burst oxidativo gerado pelo estímulo químico (éster de forbol) na pré-muda em relação à muda. Em relação à fagocitose, houve diminuição desta capacidade dos leucócitos dos animais na pré-muda e muda em relação ao padrão basal quando o agente foi bacteriano; entretanto, o mesmo não foi observado para a fagocitose de leveduras (Zymosan A); houve diminuição de linfócitos T CD4+ circulantes na pré-muda e muda em relação ao padrão basal e o índice de proliferação de linfócitos aumentou durante o período de muda em relação ao basal. Esses resultados tomados em conjunto sugerem que as mudanças fisiológicas observadas durante o ciclo da muda interferem na modulação de parâmetros imunológicos e são sugestivas de serem consequência do prejuízo energético sofrido, mesmo em animais mantidos em ambientes controlados / The annual replacement of feathers is a critical component of the biological cycle of all bird species. Molt can modify their individual immune response, and the consequences of this are not well known. Within this context, and the few studies on the clinical profile and immunological parameters of Magellanic penguins at different stages of their molt, this study aimed to evaluate certain aspects related to the clinical profiles of animals kept in a controlled environment. A total of 21 adult individuals (ten males and 11 females) was analyzed and the parameters evaluated in this study were: delayed-type hypersensitivity test to phytohemagglutinin (PHA) based on the histopathological evaluation of foot web biopsies that included qualitative and quantitative analysis of cell types present in the essay and control at 6, 24 and 48 hours; clinical parameters (body mass and hematology); phagocytosis and oxidative burst; phenotyping and lymphoproliferative response. The PHA test showed significant differences in the thickness of the webbing of both feet inoculated with PHA and control (PBS), when compared before inoculation and before biopsy at 24 and 48 hours. Histomorphometric analysis revealed no significant differences in the relative frequencies of granulocytes (heterophils/ eosinophils), lymphocytes, macrophages, thrombocytes, or between the feet inoculated with PHA and with PBS in any of the samples. This result suggests that the difference in thickness of the foot webbing is due to edema and not an inflammatory infiltrate. To analyze the effects of the molting cycle on clinical and hematological parameters, the birds were divided into three groups: pre-molt (from -5 days to the start of the molt, day 0), molt (10th to 21st days of molt) and baseline (>120 days after the completion of the molt). The results showed that in comparison with baseline values: a significant increase in body mass occurred during pre-molt; and a significant decrease in total protein, hematocrit, total erythrocytes and total leukocytes occurred during pre-molt and molt. There was no difference in the total numbers of monocytes and heterophils, however, there were eosinophilia and lymphopenia during pre-molt and molt, respectively. There was an increase in the oxidative burst generated by the biological stimulus (Staphylococcus aureus) in the pre-molt compared to molt and baseline levels; and there was an increased oxidative burst generated by the chemical stimuli (phorbol esters) in the pre-molt in relation to the molt. There was a decreased capacity of phagocytosis for the leukocytes in animals during pre-molt and molt compared to baseline when the agent was bacterial; however, this was not observed for the phagocytosis of yeast (Zymosan A). There was a decrease of circulating CD4+ T lymphocytes in the pre-molt and molt compared to baseline, and the lymphocyte proliferation index increased during the molt compared to baseline. The results suggest that the physiological changes observed during the molt cycle does interfere with the modulation of immune parameters, and are suggestive of resulting as a consequence of from the high energy demands of molt, even for birds kept in controlled environments

A mudança anual de penas é um componente crítico do ciclo biológico de todas as espécies de aves e pode modificar as respostas imunológicas individuais, sendo que suas consequências são pouco estudadas. Neste contexto, uma vez que são escassos os estudos acerca do perfil clínico e parâmetros imunológicos de pinguins-de-Magalhães em diferentes fases da muda, este estudo propôs avaliar determinados aspectos relacionados a esses perfis, em animais mantidos em ambiente controlado. Foram estudados 21 indivíduos adultos (dez machos e 11 fêmeas) e os parâmetros avaliados foram: teste de hipersensibilidade cutânea tardia à fitohemaglutinina (FHA) com a avaliação histopatológica de biópsias que incluíram a análise qualitativa e quantitativa dos tipos celulares presentes na reação e no controle às 6, 24 e 48 horas; parâmetros clínicos (massa corpórea e hematologia); fagocitose e burst oxidativo; fenotipagem e resposta linfoproliferativa. O teste de FHA demonstrou diferença significativa na espessura da membrana interdigital de ambas as patas inoculadas com FHA e com o controle (PBS) quando comparadas antes da inoculação e antes da biópsia às 24 e 48 horas. A análise histomorfométrica revelou não haver diferenças significativas na frequência relativa de granulócitos (heterófilos/ eosinófilos), linfócitos, macrófagos ou trombócitos entre as patas inoculadas com FHA e PBS em nenhum dos momentos analisados. Este resultado sugere que a diferença na espessura da membrana interdigital das patas inoculadas seja em decorrência do edema e não do infiltrado inflamatório. Para analisar os efeitos do ciclo da muda nos parâmetros clínicos e hematológicos, os animais foram divididos em três grupos: pré-muda (-5 a 0 dias da muda), muda (10º ao 21º dia da muda) e padrão basal (>120 dias da muda). Os resultados mostraram que em relação ao momento basal: houve aumento significativo na massa corpórea dos animais no momento da pré-muda; diminuição significativa de proteínas totais, hematócrito, eritrócitos totais e leucócitos totais na pré-muda e muda. Não houve diferença no número total de monócitos e heterófilos, contudo, houve eosinofilia e linfopenia na pré-muda e muda, respectivamente. Com relação aos parâmetros imunológicos, houve aumento no burst oxidativo gerado pelo estímulo biológico (Staphylococcus aureus) na pré-muda em relação à muda e ao padrão basal; ocorreu aumento do burst oxidativo gerado pelo estímulo químico (éster de forbol) na pré-muda em relação à muda. Em relação à fagocitose, houve diminuição desta capacidade dos leucócitos dos animais na pré-muda e muda em relação ao padrão basal quando o agente foi bacteriano; entretanto, o mesmo não foi observado para a fagocitose de leveduras (Zymosan A); houve diminuição de linfócitos T CD4+ circulantes na pré-muda e muda em relação ao padrão basal e o índice de proliferação de linfócitos aumentou durante o período de muda em relação ao basal. Esses resultados tomados em conjunto sugerem que as mudanças fisiológicas observadas durante o ciclo da muda interferem na modulação de parâmetros imunológicos e são sugestivas de serem consequência do prejuízo energético sofrido, mesmo em animais mantidos em ambientes controlados / The annual replacement of feathers is a critical component of the biological cycle of all bird species. Molt can modify their individual immune response, and the consequences of this are not well known. Within this context, and the few studies on the clinical profile and immunological parameters of Magellanic penguins at different stages of their molt, this study aimed to evaluate certain aspects related to the clinical profiles of animals kept in a controlled environment. A total of 21 adult individuals (ten males and 11 females) was analyzed and the parameters evaluated in this study were: delayed-type hypersensitivity test to phytohemagglutinin (PHA) based on the histopathological evaluation of foot web biopsies that included qualitative and quantitative analysis of cell types present in the essay and control at 6, 24 and 48 hours; clinical parameters (body mass and hematology); phagocytosis and oxidative burst; phenotyping and lymphoproliferative response. The PHA test showed significant differences in the thickness of the webbing of both feet inoculated with PHA and control (PBS), when compared before inoculation and before biopsy at 24 and 48 hours. Histomorphometric analysis revealed no significant differences in the relative frequencies of granulocytes (heterophils/ eosinophils), lymphocytes, macrophages, thrombocytes, or between the feet inoculated with PHA and with PBS in any of the samples. This result suggests that the difference in thickness of the foot webbing is due to edema and not an inflammatory infiltrate. To analyze the effects of the molting cycle on clinical and hematological parameters, the birds were divided into three groups: pre-molt (from -5 days to the start of the molt, day 0), molt (10th to 21st days of molt) and baseline (>120 days after the completion of the molt). The results showed that in comparison with baseline values: a significant increase in body mass occurred during pre-molt; and a significant decrease in total protein, hematocrit, total erythrocytes and total leukocytes occurred during pre-molt and molt. There was no difference in the total numbers of monocytes and heterophils, however, there were eosinophilia and lymphopenia during pre-molt and molt, respectively. There was an increase in the oxidative burst generated by the biological stimulus (Staphylococcus aureus) in the pre-molt compared to molt and baseline levels; and there was an increased oxidative burst generated by the chemical stimuli (phorbol esters) in the pre-molt in relation to the molt. There was a decreased capacity of phagocytosis for the leukocytes in animals during pre-molt and molt compared to baseline when the agent was bacterial; however, this was not observed for the phagocytosis of yeast (Zymosan A). There was a decrease of circulating CD4+ T lymphocytes in the pre-molt and molt compared to baseline, and the lymphocyte proliferation index increased during the molt compared to baseline. The results suggest that the physiological changes observed during the molt cycle does interfere with the modulation of immune parameters, and are suggestive of resulting as a consequence of from the high energy demands of molt, even for birds kept in controlled environments

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Uma das marcantes características morfológicas e funcionais dos crustáceos e de outros artrópodes é a presença de um exoesqueleto que cria uma barreira física para o crescimento desses animais. Nos crustáceos, a muda é um evento cíclico, dividido em 5 estágios, e um deles compreende a troca desse exoesqueleto, permitindo o aumento de tamanho. O início, período e a frequência do ciclo de muda dependem da idade e do sexo do animal e de fatores ambientais e fisiológicos. Hormônios como os ecdiesteróides e o hormônio inibidor da muda produzidos e secretados pelos órgãos Y e X, respectivamente, atuam diretamente no ciclo de muda, porém outros hormônios podem regular, de forma positiva ou negativa, este processo. A melatonina é um hormônio encontrado amplamente no reino animal, porém em crustáceos, diferentemente do que ocorre nos vertebrados, a sua síntese e secreção não estão relacionadas com a presença ou ausência de luz, e seu papel na muda tem sido pouco investigado. Os animais foram aclimatados no laboratório à temperatura 22±2 °C e ciclo claro-escuro 12h:12h LD, sendo os experimentos realizados nesta mesma condição. Considerando o acima exposto, os objetivos do presente trabalho foram (1) verificar a produção de melatonina no siri azul Callinectes sapidus, através da investigação da expressão das enzimas AANAT e ASMT no pedúnculo óptico e hepatopâncreas, bem como os níveis hemolinfáticos da indolamina; (2) avaliar se existe um perfil oscilatório diário na expressão gênica dos fatores relacionados com a muda, CasMIH e CasEcR1; (3) verificar se a manipulação com melatonina exógena influencia essa expressão. Para isso, técnicas de imunohistoquímica, citometria de fluxo, ensaio imunoenzimático e PCR quantitativo foram empregadas. Nossos resultados demonstraram uma oscilação dos níveis hemolinfáticos de melatonina em siris em pré-muda, com pico às 8 horas; entretanto, no estágio de intermuda os níveis deste hormônio foram menores e constantes ao longo de 24 horas. Não pudemos comprovar a presença das enzimas da via de síntese da melatonina, uma vez que os anticorpos utilizados não apresentaram homologia às proteínas de C. sapidus. Quanto à expressão gênica, uma oscilação diária semelhante nos transcritos dos genes CasMIH e CasEcR1 ocorreu no hepatopâncreas, independente do estágio de muda. No pedúnculo óptico a oscilação dos genes em questão também foi semelhante, mas apenas na pré-muda; na intermuda houve entre eles uma relação de anti-fase. A administração de melatonina exógena (10-7 mol/siri) levou à inibição da expressão dos genes em relação ao controle: no caso de CasMIH foi de 99,7% no pedúnculo óptico e 100% no hepatopâncreas e o CasEcR1 sofreu inibição de 77% no pedúnculo óptico e 99% no hepatopâncreas. A presença de melatonina na hemolinfa é um forte indício de que o animal a sintetiza e pode estar atuando no ciclo de muda, uma vez que a administração deste hormônio inibiu a transcrição dos genes relacionados ao processo. Diante disso, fica mais clara a relevância de entender a flutuação de hormônios que não estão classicamente envolvidos no ciclo de muda, essencial para o crescimento dos crustáceos, mas que podem apresentar a função de regular este processo, como a melatonina. Ademais, a melatonina poderá ser uma boa ferramenta a ser utilizada no cultivo do siri-azul, como agente indutor da redução do período de intermuda levando à uma ecdise precoce / One of the remarkable morphological and functional features of crustaceans and other arthropods is the presence of an exoskeleton that creates a physical barrier for the animal growth. In crustaceans, molting is a cyclic event usually divided into five stages, one of them comprising the exoskeleton exchange what thus allows the increase in size. The onset, period, and frequency of the molt cycle depend on the animal age and sex, as well as on environmental and physiological factors. Hormones such as ecdysteroids and the molt-inhibiting hormone produced and secreted by the Y- and X- organ, respectively, exert direct effects on the molt cycle. Nevertheless, other hormones are known to positively or negatively regulate this process, such as melatonin. Melatonin is a hormone widely found in the animal kingdom, but in crustaceans, differently from what happens in vertebrates, its synthesis and secretion are not regulated by the presence or absence of light. In fact, its role in the molting process has been poorly investigated. The animals were acclimated in the laboratory at 22±2 °C and light-dark cycle 12h:12h LD, and the experiments were performed under the same condition. Considering the above, the objectives of this study were to: 1) verify the production of melatonin in the blue crab Callinectes sapidus, through the evaluation of the expression of key enzymes involved in the synthesis of melatonin, AANAT and ASMT, in the eyestalk and hepatopancreas, as well as melatonin levels in the hemolymph; 2) evaluate whether there exists a daily oscillatory profile in gene expression of the related molt factors, CasMIH and CasEcR1; (3) whether the exogenous melatonin influences the expression of the latter genes. To achieve these goals, immunohistochemistry, flow cytometry, immunoenzymatic assay, and quantitative PCR techniques were used. Our results demonstrated an oscillation of the hemolymphatic levels of melatonin in premolt crabs, peaking at 8 AM; however, in the intermolt stage, the levels of this hormone were smaller and constant along 24 hours. We were not able to show the presence of the enzymes involved in melatonin synthesis, since the antibodies used had no homology with C. sapidus proteins. We also demonstrated a daily oscillatory profile of CasMIH and CasEcR1 transcripts in hepatopancreas independently of the molt stage. In the eyestalk the oscillatory profile of both genes was also similar, but only in the premolt stage; in intermolt, an antiphase relationship between both genes was found. The exogenous administration of melatonin (10-7 mol/crab) inhibited the expression of CasMIH by 99.7 and 100% in eyestalk and hepatopancreas, respectively, whereas CasEcR1 was inhibited by 77% and 99%, in the eyestalk and hepatopancreas, respectively, compared to saline-treated animals. The presence of melatonin in the hemolymph is a reliable indicator that the animal synthesizes the hormone, and thus melatonin may influence the molt cycle since it inhibited the expression of molt-related genes. Therefore, the relevance of understanding the oscillation of hormones that are not classically involved in the molt cycle - essential for crustacean growth - but which can regulate the process, becomes evident. From an economic standpoint, melatonin may be a useful tool in culturing blue crab, which ultimately can shorten the intermolt stage period leading to an early ecdysis

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:37:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FelipePC_DISSERT.pdf: 3868183 bytes, checksum: 4cc0a56bf7df8a84365150889da2418c (MD5) Previous issue date: 2012-07-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / One of the factors that may interfere with the cultivation of Litopenaeus vannamei is the population density. This study aimed to assess the effect of density on growth, mortality, physical integrity and behavior of shrimp. The study was divided into two stages. At first, the shrimp were placed in tanks at densities of 50, 75 and 100 shrimp m-2. The animals were monitored in relation to the degree of proventricular filling, the stage of the molt cycle and physical integrity three times a week and in relation to the weight and length once a week. Mortality, growth and proventricular filling were not influenced by the density; frequency of records in specific stages of the molt cycle varied according to the density. The lower proportion of broken appendages and higher frequency of necrotic lesions occurred in lower density. The second stage of the research, conducted in aquaria, was divided into two parts. The first described social or feeding behavioral categories: slow displacement by contact, slow displacement by approximation, abrupt displacement by contact, abrupt displacement by approximation, reactivity, cannibalism, occupying the tray, get feed in the tray and get feed outside the tray. In the second part, these and other behavioral categories, described in the literature, were recorded in densities of 50, 75 and 100 shrimp m-2. Mortality was more frequent in higher density. The frequency of most behaviors mentioned above was very low, not differing between densities or being too low to determine differences between them. The behavioral profile of animals in different densities was, in general, very similar, with no difference in exploration, digging and cleaning between the densities. Even so, inactivity, feeding, crawling, burrowing, swimming, and proximity between animals were influenced by the density. These results suggest that some behaviors suffer greater interference from population density. However, the density may not have a broader influence on the animals when other factors, such as physico-chemical parameters of water and feed offering, are adequate / Um dos fatores que podem interferir no cultivo de Litopenaeus vannamei ? a densidade populacional. Esta pesquisa teve como objetivo verificar a influ?ncia da densidade sobre o crescimento, a taxa de mortalidade, a integridade f?sica e o comportamento dos camar?es. A pesquisa foi dividida em duas etapas. Na primeira, os camar?es foram acondicionados em tanques nas densidades de 50, 75 e 100 camar?es m-2. Os animais eram monitorados quanto ao grau de enchimento proventricular, ao est?gio do ciclo de muda e ? integridade f?sica tr?s vezes por semana e quanto ao peso e ao comprimento uma vez por semana. A mortalidade, o crescimento e o grau de enchimento proventricular n?o foram influenciados pela densidade; a frequ?ncia de registros dos est?gios do ciclo de muda variou de acordo com a densidade. A menor propor??o de quebras de ap?ndices e a maior frequ?ncia de les?es necr?ticas ocorreram na menor densidade. A segunda etapa da pesquisa, realizada em aqu?rios, foi dividida em duas partes. Na primeira, foram descritas categorias comportamentais sociais ou relativas ? alimenta??o: afastamento lento por contato, afastamento lento por aproxima??o, afastamento abrupto por contato, afastamento abrupto por aproxima??o, reatividade, canibalismo, ocupar bandeja, pegar alimento na bandeja e pegar alimento fora da bandeja. Na segunda, esses e outros comportamentos, descritos na literatura, foram observados nas densidades de 50, 75 e 100 camar?es m-2. A mortalidade foi mais elevada na maior densidade. A frequ?ncia da maioria dos comportamentos citados acima foi muito reduzida, n?o diferindo entre densidades ou sendo baixa demais para se determinar diferen?as entre elas. O perfil comportamental dos animais nas diferentes densidades foi, em geral, bastante similar, n?o havendo diferen?a na explora??o, cava??o e limpeza entre as densidades. Mesmo assim, inatividade, alimenta??o, rastejamento, enterramento, nata??o e proximidade entre os animais foram influenciados pela densidade. Esses resultados sugerem que alguns comportamentos sofrem maior interfer?ncia da densidade populacional. No entanto, a densidade pode n?o ter uma influ?ncia mais abrangente sobre os animais se outros fatores, como par?metros f?sicoqu?micos da ?gua e quantidade de alimento ofertado, estiverem adequados

Uma das marcantes características morfológicas e funcionais dos crustáceos e de outros artrópodes é a presença de um exoesqueleto que cria uma barreira física para o crescimento desses animais. Nos crustáceos, a muda é um evento cíclico, dividido em 5 estágios, e um deles compreende a troca desse exoesqueleto, permitindo o aumento de tamanho. O início, período e a frequência do ciclo de muda dependem da idade e do sexo do animal e de fatores ambientais e fisiológicos. Hormônios como os ecdiesteróides e o hormônio inibidor da muda produzidos e secretados pelos órgãos Y e X, respectivamente, atuam diretamente no ciclo de muda, porém outros hormônios podem regular, de forma positiva ou negativa, este processo. A melatonina é um hormônio encontrado amplamente no reino animal, porém em crustáceos, diferentemente do que ocorre nos vertebrados, a sua síntese e secreção não estão relacionadas com a presença ou ausência de luz, e seu papel na muda tem sido pouco investigado. Os animais foram aclimatados no laboratório à temperatura 22±2 °C e ciclo claro-escuro 12h:12h LD, sendo os experimentos realizados nesta mesma condição. Considerando o acima exposto, os objetivos do presente trabalho foram (1) verificar a produção de melatonina no siri azul Callinectes sapidus, através da investigação da expressão das enzimas AANAT e ASMT no pedúnculo óptico e hepatopâncreas, bem como os níveis hemolinfáticos da indolamina; (2) avaliar se existe um perfil oscilatório diário na expressão gênica dos fatores relacionados com a muda, CasMIH e CasEcR1; (3) verificar se a manipulação com melatonina exógena influencia essa expressão. Para isso, técnicas de imunohistoquímica, citometria de fluxo, ensaio imunoenzimático e PCR quantitativo foram empregadas. Nossos resultados demonstraram uma oscilação dos níveis hemolinfáticos de melatonina em siris em pré-muda, com pico às 8 horas; entretanto, no estágio de intermuda os níveis deste hormônio foram menores e constantes ao longo de 24 horas. Não pudemos comprovar a presença das enzimas da via de síntese da melatonina, uma vez que os anticorpos utilizados não apresentaram homologia às proteínas de C. sapidus. Quanto à expressão gênica, uma oscilação diária semelhante nos transcritos dos genes CasMIH e CasEcR1 ocorreu no hepatopâncreas, independente do estágio de muda. No pedúnculo óptico a oscilação dos genes em questão também foi semelhante, mas apenas na pré-muda; na intermuda houve entre eles uma relação de anti-fase. A administração de melatonina exógena (10-7 mol/siri) levou à inibição da expressão dos genes em relação ao controle: no caso de CasMIH foi de 99,7% no pedúnculo óptico e 100% no hepatopâncreas e o CasEcR1 sofreu inibição de 77% no pedúnculo óptico e 99% no hepatopâncreas. A presença de melatonina na hemolinfa é um forte indício de que o animal a sintetiza e pode estar atuando no ciclo de muda, uma vez que a administração deste hormônio inibiu a transcrição dos genes relacionados ao processo. Diante disso, fica mais clara a relevância de entender a flutuação de hormônios que não estão classicamente envolvidos no ciclo de muda, essencial para o crescimento dos crustáceos, mas que podem apresentar a função de regular este processo, como a melatonina. Ademais, a melatonina poderá ser uma boa ferramenta a ser utilizada no cultivo do siri-azul, como agente indutor da redução do período de intermuda levando à uma ecdise precoce / One of the remarkable morphological and functional features of crustaceans and other arthropods is the presence of an exoskeleton that creates a physical barrier for the animal growth. In crustaceans, molting is a cyclic event usually divided into five stages, one of them comprising the exoskeleton exchange what thus allows the increase in size. The onset, period, and frequency of the molt cycle depend on the animal age and sex, as well as on environmental and physiological factors. Hormones such as ecdysteroids and the molt-inhibiting hormone produced and secreted by the Y- and X- organ, respectively, exert direct effects on the molt cycle. Nevertheless, other hormones are known to positively or negatively regulate this process, such as melatonin. Melatonin is a hormone widely found in the animal kingdom, but in crustaceans, differently from what happens in vertebrates, its synthesis and secretion are not regulated by the presence or absence of light. In fact, its role in the molting process has been poorly investigated. The animals were acclimated in the laboratory at 22±2 °C and light-dark cycle 12h:12h LD, and the experiments were performed under the same condition. Considering the above, the objectives of this study were to: 1) verify the production of melatonin in the blue crab Callinectes sapidus, through the evaluation of the expression of key enzymes involved in the synthesis of melatonin, AANAT and ASMT, in the eyestalk and hepatopancreas, as well as melatonin levels in the hemolymph; 2) evaluate whether there exists a daily oscillatory profile in gene expression of the related molt factors, CasMIH and CasEcR1; (3) whether the exogenous melatonin influences the expression of the latter genes. To achieve these goals, immunohistochemistry, flow cytometry, immunoenzymatic assay, and quantitative PCR techniques were used. Our results demonstrated an oscillation of the hemolymphatic levels of melatonin in premolt crabs, peaking at 8 AM; however, in the intermolt stage, the levels of this hormone were smaller and constant along 24 hours. We were not able to show the presence of the enzymes involved in melatonin synthesis, since the antibodies used had no homology with C. sapidus proteins. We also demonstrated a daily oscillatory profile of CasMIH and CasEcR1 transcripts in hepatopancreas independently of the molt stage. In the eyestalk the oscillatory profile of both genes was also similar, but only in the premolt stage; in intermolt, an antiphase relationship between both genes was found. The exogenous administration of melatonin (10-7 mol/crab) inhibited the expression of CasMIH by 99.7 and 100% in eyestalk and hepatopancreas, respectively, whereas CasEcR1 was inhibited by 77% and 99%, in the eyestalk and hepatopancreas, respectively, compared to saline-treated animals. The presence of melatonin in the hemolymph is a reliable indicator that the animal synthesizes the hormone, and thus melatonin may influence the molt cycle since it inhibited the expression of molt-related genes. Therefore, the relevance of understanding the oscillation of hormones that are not classically involved in the molt cycle - essential for crustacean growth - but which can regulate the process, becomes evident. From an economic standpoint, melatonin may be a useful tool in culturing blue crab, which ultimately can shorten the intermolt stage period leading to an early ecdysis

En Nouvelle-Calédonie il y a une forte volonté politique pour diversifier l'aquaculture qui repose encore aujourd'hui sur la crevetticulture. Dans ce contexte le crabe de palétuvier est considéré comme une espèce à fort potentiel. Un des principaux verrous au développement de la carcinoculture en Nouvelle-Calédonie est la disponibilité d'un aliment granulé commercial. Ainsi le principal objectif de cette thèse est d'améliorer notre connaissance des besoins nutritionnels du crabe de palétuvier afin d'être en mesure de formuler un aliment équilibré pour son élevage. Cependant avant d'aborder les études nutritionnelles nous avons vérifié le nombre d'espèces de crabes de palétuvier présentes en Nouvelle-Calédonie.Nos résultats d'études morphologiques et génétiques de 63 individus provenant de 9 sites des côtes Ouest et Nord-Est de la Nouvelle-Calédonie ont confirmé l'existence d'une unique espèce commercialisée: Scylla serrata. C'est donc sur cette espèce que nous avons travaillé en nutrition avec deux séries expérimentales ayant pour objectifs: i) d'évaluer le concentré protéique de soja (CPS) en comparaison avec la farine de poisson comme principale source en protéines et ii) de déterminer le taux optimum d'incorporation du CPS pour la mue et la croissance tissulaire des animaux. Nous avons ainsi observé deux phases de croissance tissulaire au cours d'un cycle de mue (CM): une phase rapide (CTR) qui démarre après la mue et dure jusqu'au début de l'intermue (elle représente 30% du CM) suivi d'une phase de croissance lente (CTL) sur toute la durée de l'intermue et jusqu'à la mue suivante (elle représente 70% du CM). L'accumulation des protéines et des lipides au cours du CM a suivi le même profil de croissance tissulaire contrairement aux cendres qui ont augmenté de façon rapide durant 5 jours suivant l'ecdysis pour atteindre un plateau jusqu'à la prochaine mue. Les deux phases de croissance étaient corrélées avec une prise de l'aliment par les animaux maximale pendant les deux premières semaines suivant la mue. Elle a diminué de moitié sur les 5 semaines suivantes et s'est maintenue ensuite à un niveau de base jusqu'à la prochaine mue. L'énergie ingérée était allouée principalement à la croissance et à l'entretient respectivement durant les périodes CTR et CTL. Durant la phase de croissance lente, 28% de l'énergie ingérée étaient mise en réserve en prévision de la prochaine mue. Le remplacement de la farine de poisson par la CPS n'a pas modifié la croissance tissulaire,l'efficience de l'aliment et le bilan énergétique des animaux quelque soit la phase de croissance considérée. Le taux d'incorporation dans l'aliment de 42% de CPS a permis la meilleure croissance (fréquence de mue et croissance tissulaire, efficience de l'aliment et la rétention de l'énergie des protéines et des lipides. L'hypothèse d'une toxicité de l'ammonium issu de la dégradation des protéines en excès ou des facteurs antinutritionnels du soja est avancée pour expliquer les effets négatifs observés avec les aliments renfermant des taux d'incorporation élevés en CPS. En conclusion, nos travaux apportent des informations originales sur la croissance tissulaire et les dépenses énergétiques durant un cycle de mue et la capacité du crabe juvénile d'utiliser le CPS comme principale source de protéines. Sur ces bases nous somme en mesure de préconiser des contraintes nutritionnelles permettant de formuler un aliment équilibré sans farine de poissons pour l'élevage du crabe de palétuvier S.serrata. / In New Caledonia, there is the strong political will to diversify aquaculture which is mainly based on shrimp farming. In this context, mud crabs have been considered as a potential species for aquaculture development. One of the main constraints to develop crab farming is the availability of formulated feed. Thus, the main purpose of this thesis is to get information on the crab nutritional requirements in order to formulate a balanced diet. However, we had to clarify first how many species of mud crab were present in New-Caledonia. The result of our morphological and genetic investigations carried out on 63 specimens from 9 areas of the west and northeast coast of New-Caledonia confirmed that only one species, Scylla serrata, is commercialized in this country. Consequently, S. serrata was used in our nutritional study based on two experiments to: i) evaluate the soy protein concentrate (SPC) compared with the fishmeal as the main protein source and ii) determine the optimum level of SPC in the diet for molting and tissue growth. We observed two tissue growth phases within one molt cycle (MC): a fast tissue growth (FTG) occurred after ecdysis until early intermolt stage (30% of MC) which is followed by a slow tissue growth (STG) period from intermolt to ecdysis (70% of MC). Protein and lipid deposition followed the same trend than tissue growth while ash level increased quickly during five days after molt and then remained stable until the next molt. The two growth phases were correlated with the voluntary feed intakes (VFI) which was maximum during 2 weeks after ecdysis and then decreased by 50% over the five following weeks to reach a baseline until the next molt. Intake energy was allocated mainly for growth during FTG period and for maintenance during STG period. During STG, 28% of the ingested energy was accumulated for the next ecdysis. Replacement of fishmeal by SPC as main protein source did not affect tissue growth, efficiency of feed utilization and energy budget of crabs whatever the tissue growth period considered. The dietary SPC inclusion of 42% in the diet promoted growth (molt frequency and tissue growth), feed efficiency and retention of energy, protein and lipid. Hypothesis related to ammonia toxicity from catabolism of proteins in excess or anti-nutritional factors from soybean could explain the negative effects of higher inclusion of SPC in the diet for juvenile crabs. In conclusion, our work brings novel information on tissue growth, energy budget during a molt cycle and the ability of juvenile crab to use SPC as a main source of protein. On this basis we suggest to formulate nutritionally balanced diet without fishmeal to farm juvenile mud crabs S. serrata.