Orientador: Maeli Dal Pai Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T02:52:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_FernandaLosiAlvesde_D.pdf: 2894265 bytes, checksum: 520fa8f4b513d918c8eeeaeef4851198 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Nos peixes, o crescimento muscular ocorre por hipertrofia e hiperplasia a partir da proliferação e diferenciação das células satélites, processos regulados pela expressão de fatores de transcrição e de crescimento. Os objetivos desse trabalho foram: (1) avaliar a morfologia, morfometria e expressão gênica da MyoD, miogenina e IGF-I na musculatura branca do pacu (Piaractus mesopotamicus) com 45, 90, 180, 400 dias pós-eclosão (dpe) e adultos (n=8) e (2) avaliar a expressão gênica da MyoD, miogenina e miostatina na musculatura branca e vermelha de pacus adultos (n=8). Em todos os grupos, fragmentos da musculatura branca foram dissecados e congelados em nitrogênio líquido. Nos adultos, também foram coletados fragmentos de músculo vermelho. Cortes histológicos (10 ?m) da musculatura branca, obtidos em criostato, foram corados com hematoxilina-eosina para avaliação da morfologia e morfometria. Em cada animal, foi determinado o menor diâmetro de 100 fibras musculares brancas que foram distribuídas em classes, na dependência do seu diâmetro (<20 ?m, 20-50 ?m, >50 ?m), para avaliar a hiperplasia e hipertrofia. A expressão gênica foi analisada por reação em cadeia da polimerase após transcrição reversa em tempo real. A morfologia da musculatura branca foi semelhante em todos os grupos. No grupo 45 dpe, a alta freqüência de fibras brancas com diâmetro <20 ?m indica intensa hiperplasia; nos adultos, a alta freqüência de fibras com diâmetro > 50 ?m indica intensa hipertrofia. Nos grupos 90, 180 e 400 dpe, a alta freqüência de fibras com diâmetro entre 20 e 50 ?m indica a ocorrência de hiperplasia e hipertrofia. A expressão gênica da MyoD e miogenina foi semelhante nos grupos 45, 90, 400 dpe e adultos, aumentando significativamente nos animais com 180 dpe; nos grupos 180 dpe e adultos, essa expressão foi similar. Nossos resultados sugerem que a alta expressão de MyoD e miogenina no grupo 180 dpe está relacionada com a proliferação e diferenciação de células satélites, respectivamente, contribuindo para a hiperplasia e hipertrofia. Nos adultos, essa expressão está controlando a hipertrofia. A expressão gênica de IGF-I foi semelhante nos grupos 45 e 90 dpe, diminuindo nos animais com 180 dpe e adultos; os grupos 45, 90 e 400 dpe apresentaram expressão similar. Nos grupos 45 dpe e adultos, a expressão de IGF-I está relacionada com a proliferação de células satélites durante a hiperplasia e hipertrofia, respectivamente; nos animais com 90, 180 e 400 dpe, essa expressão está controlando ambos os mecanismos de crescimento. Entre os músculos branco e vermelho dos animais adultos, a expressão de MyoD, miogenina e miostatina foi semelhante. No músculo branco, a expressão de MyoD e miogenina está relacionada com a proliferação e diferenciação das células satélites, respectivamente, durante a hipertrofia. Na musculatura vermelha, essa expressão é responsável pela manutenção do fenótipo das fibras musculares. A expressão de miostatina, nas fibras brancas e vermelhas, está relacionada com a regulação do crescimento e manutenção da massa muscular constante nesses compartimentos / Abstract: In fish, skeletal muscle growth occurs by hypertrophy and hyperplasia and is dependent of the proliferation and differentiation of satellite cells, events regulated by the expression of transcription and growth factors. The purposes of this study were: (1) to evaluate the morphology, morphometry and MyoD, myogenin and IGF-I gene expression in white skeletal muscle from pacu (Piaractus mesopotamicus) at 45, 90, 180, 400 days post- hatching (dph) and adult (n=8) and (2) to analyze the MyoD, myogenin and myostatin gene expression in white and red muscles of adult pacu (n=8). In all groups, white skeletal muscle fragments were dissected out and frozen in liquid nitrogen. In adults, red muscle fragments were also collected. Transverse sections (10 ?m) from white muscle fragments, obtained in a cryostat, were stained with haematoxilin-eosin to evaluate muscle morphology and morphometry. In each animal fiber cross-section diameter (?m) was determined by measuring 100 white muscle fibers which were grouped into three diameter classes (<20?m, 20-50?m, and >50?m) to evaluate the hyperplasia and hypertrophy. Gene expression was analyzed by reverse transcription quantitative real-time polymerase chain reaction. White muscle morphology was similar at all groups. The high frequency of <20?m diameter white fiber in 45 dph indicates intense hyperplasia; the high frequency of >50?m diameter fiber in adults shows intense hypertrophy. In 90, 180, and 400 dph groups the high frequency of 20-50?m diameter fibers indicates the occurrence of hyperplasia and hypertrophy. MyoD and myogenin gene expression was similar in 45, 90, and 400 dph and adult fish, peaking at 180 dph; in 180 dpe and adult groups this expression was similar. Our results suggest that the high MyoD and myogenin expression at 180 dph is related to the satellite cells proliferation and differentiation, respectively, during hyperplasia and hypertrophy. In adult fish, this expression is controlling the hypertrophy. The IGF-I gene expression was similar in 45 and 90 dpe stages, decreasing in 180 dpe and adult fish; the 45, 90 and 400 dpe groups have showed similar expression. In 45 dpe and adult groups, IGF-I expression is related to satellite cells proliferation during hyperplasia and hypertrophy, respectively; in 90, 180 and 400 dpe fish, this expression is controlling the both muscle growth mechanims. In red and white muscles from adults the the MyoD, myogenin and myostatin gene expression was similar. In white muscle, the MyoD and myogenin expression is related to the satellite cells proliferation and differentiation, respectively, during hypertrophy. In red muscle, this expression is responsible to the maintenance of fiber-type phenotype. Myostatin expression in white and red muscles is related to the growth regulation and maintenance of constant muscle mass in these compartments / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

O pacu, Piaractus mesopotamicus, é um caracídeo neotropical autóctone, de hábito alimentar onívoro, largamente utilizado na aqüicultura brasileira. No entanto, alguns aspectos da sua nutrição permanecem controversos ou desconhecidos. O presente trabalho visou determinar a exigência em proteína, energia e aminoácidos para juvenis de pacu por meio da avaliação de parâmetros de desempenho, composição corporal e hematológicos em dois ensaios distintos. No primeiro ensaio, juvenis de pacu (15.5±0.4 g) foram alimentados durante 10 semanas, duas vezes ao dia, com dietas contendo teores de proteína bruta (PB) entre 22 e 38% (incremento de 4%) e energia digestível (ED) entre 2600 e 3400 kcal kg-1 (incremento 200 kcal kg-1), em um delineamento totalmente aleatorizado, em esquema fatorial 5 × 5 (n=3). O ganho de peso (GP) e a taxa de crescimento específico (TCE) aumentaram significativamente com a elevação da PB dietética. A retenção de nitrogênio (RN) e a taxa de eficiência protéica (TEP) diminuíram (p<0,05) com o aumento da proteína das dietas em todos os níveis de ED testados. As concentrações de ED afetaram (p<0,05) a concentração de umidade, proteína, gordura, matéria mineral e energia bruta corporal e o fator de condição. A taxa de eficiência econômica foi influenciada pela proteína (p<0,05) e energia digestível (p<0,05) das dietas e pela interação entre ambas (p<0,05). Entretanto, o índice de lucratividade econômica somente foi influenciado pela concentração de proteína bruta (p<0,05) das dietas. Efeito significativo (p<0,05) dos tratamentos nos parâmetros hematológicos foi registrado para taxa de hemoglobina, concentração de hemoglobina corpuscular média, proteína plasmática total e glicose plasmática. A exigência mínima para ganho de peso de juvenis de pacu é 27% de PB, com relação PB:ED ótima de 92,9 mg PB kcal-1 ED. As concentrações protéicas e energéticas estudadas não causaram prejuízos a saúde dos peixes. A exigência em lisina dietética para juvenis do pacu Piaractus mesopotamicus, com peso inicial de 4,3 g, foi determinada fornecendo cinco dietas experimentais isonitrogenadas (32% proteína bruta) contendo caseína, gelatina e L-aminoácidos cristalinos com níveis crescentes de lisina (0,90; 1,17; 1,44; 1,69 e 1,96% da matéria seca da dieta) por 74 dias. Cada dieta foi aleatoriamente designada para grupos (n=4) de 18 peixes alimentados três vezes ao dia até a aparente saciedade. Não foram observados mortalidade ou sinais de deficiência além da redução no desempenho dos peixes alimentados com dietas deficientes ou com excesso de lisina. O peso final (PF), GP, TCE, índice de eficiência alimentar (IEA), TEP, VPP, composição corporal, morfometria e hematologia foram afetados (p<0,05) pelas concentrações de lisina dietética. A análise polinomial quadrática indicou a exigência em lisina em 1,45, 1,51 e 1,43% da matéria seca da dieta, respectivamente para GP, IEA e VPP. Foram obtidos valores de lipídios e proteína corporais significativamente mais altos nos peixes alimentados com as dietas com 0,9 e 1,96% de lisina. Foi então determinado que a exigência em lisina para juvenis de pacu é de 1,5% da matéria seca da dieta. / Pacu, Piaractus mesopotamicus, a neotropical, omnivorous native characin, widely used in Brazilian aquaculture. However, some aspects of your nutrition are controversial or ignored. This work aimed at determining dietary protein, energy and amino acids requirements of juvenile pacu through the evaluation of performance, body composition and hematological parameters. In a first trial, pacu juveniles (15.5±0.4 g) were fed twice a day for 10 weeks until apparent saciety with diets containing crude protein (CP) from 22 to 38 % (intervals of 4%) and digestible energy levels among 2600 and 3400 kcal kg-1 (intervals of 200 kcal), in a totally randomized experimental design, 5 × 5 factorial scheme (n=3). Weight gain (WG) and specific growth rate (SGR) increased significantly with amount dietary CP. Nitrogen retention (NR) and protein efficiency ratio (PER) decreased (p<0.05) with increasing dietary protein at all tested levels of dietary energy. DE levels affected (p<0.05) whole body moisture, protein, fat, ash, gross energy and condition factor. Economic efficiency ratio was influenced by dietary protein (p<0.05) and digestible energy (p<0.05), and by interaction between the two factors. However, income was affected by dietary protein level (p<0.05) alone. Significant effect of treatments in hematological parameters were registered for mean corpuscular hemoglobin concentration, total plasma protein and plasma glucose. Crude protein requirements and optimum protein:energy ratio for weight gain of juveniles of pacu were 271 g kg-1 and 92.9 mg kcal-1, respectively. All dietary crude protein and digestible energy levels studied did not pose harms to fish health. Dietary lysine requirement of juvenile pacu Piaractus mesopotamicus (4.3 g) was determined by feeding five isonitrogenous (32% crude protein) amino acid test diets containing casein, gelatin and Lcrystalline amino acids with graded levels of lysine (0.90, 1.17, 1.44, 1.69 and 1.96% of dry diet) for 74 days, three times a day until apparent satiation, to groups (n=4) of 18 fish in a totally randomized design trial. No mortality or nutritional deficiency signs were observed; reduced growth was recorded for fish fed diets with either the lower or the higher lysine contents. Final weight (FW), WG, SGR, feed efficiency (FE), PER, NR, proximate whole body composition, morphometry and hematology were affected (p<0.05) by dietary lysine concentrations. Seconddegree polynomial regression analysis of WG and PER data indicated dietary lysine requirement of 1.45, 1,51 and 1.43% of dry diet, respectively to WG, FE and PPV. Significantly higher lipid and protein contents values were obtained for whole body of fish fed the diets with 0.9 and 1.96% of lysine. Lysine requirement of juvenile pacu was determined as being 1.5% of dry diet.

O pacu, Piaractus mesopotamicus Holmberg, 1887 (Characiformes, Characidae), é uma das principais espécies da fauna aquática brasileira, com grande potencial para aqüicultura interior. Estudos sobre nutrição e determinação de exigências nutricionais são ferramentas para embasar a formulação de dietas completas e consolidar a piscicultura intensiva e viável da espécie. A suplementação dietética com vitamina C tem importância na eficiência alimentar, sanidade dos estoques e na economicidade das dietas e da criação. O objetivo deste projeto foi determinar as exigências nutricionais em vitamina C de alevinos de pacu. Os peixes (9,06 ± 1,40 g) foram alimentados com dietas contendo diferentes teores de vitamina C, ad libitum, duas vezes ao dia, durante 63 dias, e avaliados quanto ao desempenho, medido pelo ganho de peso (GDP), consumo de ração, conversão alimentar (CA), taxa de crescimento específico (TCE) e sanidade, considerando-se a incidência de sinais de deficiência em vitamina C e alterações hematológicas - contagem de eritrócitos (GV), hematócrito (HCT), hemoglobina (Hb), volume corpuscular médio (VCM) e leucócitos totais (GB). As rações semipurificadas foram suplementadas com dez níveis de inclusão: 0 (controle), 50, 100, 150, 200, 250, 300, 500, 700 e 900 mg de vitamina C (monofosfato de ácido ascórbico) kg -1 , em delineamento inteiramente ao acaso, com quatro repetições por tratamento. O efeito dos níveis de vitamina C sobre as variáveis foi analisado por regressão polinomial linear e regressão não-linear segmentada, para a determinação de valores ótimos de suplementação. A análise das variáveis de desempenho não detectou diferença entre os tratamentos (P>0,05). As regressões para peso final (PF) e GDP indicaram tendência linear positiva com maiores doses de vitamina C e o nível ótimo estimado para PF foi de 423,1 mg de vitamina C kg -1 . O ganho de peso relativo médio dos tratamentos foi de 460,8%. Houve efeito linear negativo das doses de vitamina C sobre as médias de CA (P=0,038) e foi determinado o valor de 635,7 mg kg -1 de dieta no ponto de quebra (P=0,068). O valor médio de CA para os tratamentos foi de 0,95. As médias de TCE não diferiram (P>0,05) e o valor médio encontrado foi de 2,72% dia -1 . As médias das variáveis hematológicas não diferiram (P>0,05). A GV teve efeito linear negativo na regressão com o aumento da vitamina C na dieta (P<0,05). Foi encontrado efeito quadrático (P=0,024) para o HCT na regressão linear e o valor ótimo determinado pela regressão não-linear segmentada foi de 254,0 mg kg -1 . Existiu fraca evidência linear positiva para os dados de VCM na análise de regressão não-linear segmentada (P=0,090), com valor estimado de 109,7 mg de vitamina C kg -1 de dieta no ponto de quebra. Houve fraca evidência linear negativa na regressão para as médias de Hb (P=0,103) e as médias de contagem de leucócitos totais (GB) não diferiram (P>0,05). Os exames radiológicos não detectaram deformidades estruturais nos peixes analisados. O nível de 254,0 mg de vitamina C kg -1 de dieta foi suficiente para garantir a sanidade e desempenho adequados para o pacu. / The pacu Piaractus mesopotamicus Holmberg, 1887 (Characiformes, Characidae), is one of the main species of the Brazilian aquatic fauna with great potential for inland aquaculture. Studies on nutritional requirements of the species are important tools to establish the basis for the formulation of complete diets and consolidate the intensive and viable farming of the species. Dietary vitamin C supplementation plays an important role in feed efficiency, sanity of the stocks and economical viability of fish diets. The objective of this study was to determine nutritional requirements of vitamin C of fingerling pacu (9.06 ± 1.40 g), fed diets containing different levels of vitamin C, ad libitum, twice a day for 63 days, through the performance indexes weight gain (WG), feed consumption, feed conversion rate (FCR), specific growth rate (SGR); sanity through incidence of vitamin C deficiency signals, and hematological analyses - red blood cells counting (RBC), hematocrit (HCT), hemoglobin (Hb), mean corpuscular volume (MCV), and total white blood cells counting (WBC). Semi-purified diets were supplemented with 0 (control), 50, 100, 150, 200, 250, 300, 500, 700, and 900 mg of vitamin C (ascorbic acid monophosphate) kg -1 , and fed to fish in a totally randomized design with four replicates. Effects of dietary levels of vitamin C on performance parameters were analyzed by linear polynomial regression and non-linear segmented regression. No differences were detected among treatments (P>0.05). Regression analysis for final weight (FW) and WG indicated positive, linear tendency with larger vitamin C doses, the best level for FW being 423.1 mg of vitamin C kg -1 diet. The average relative weight gain of fish was 460.8%. There was linear, negative effect of vitamin C doses on the averages FCR (P=0.038), reaching the break point at 635.7 mg vitamin C kg -1 diet (P=0.068), and average FCR=0.95 for all treatments. The average SGR (2.72% day -1 ) did not differ among treatments (P>0.05). Averages of hematological variables did not differ (P>0.05). RBC had negative linear effect with increasing dietary vitamin C (P <0.05). A quadratic effect was determined for HCT (P=0.024); the break point of the non-linear segmented regression was 254.0 mg vitamin C kg -1 diet. There was a low, positive linear evidence for MCV (P=0.090), the break point standing at 109.7 mg of vitamin C kg -1 of diet. There was low, negative linear evidence for average Hb (P=0.103), and the averages for WBC did not differ (P>0.05) among treatments. Radiological exams did not detect structural deformities in the analyzed fish. The level of 254.0 mg vitamin C kg -1 diet was enough to allow sanity and appropriate performance of fingerling pacu.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O oxigênio é importante não só por sua participação no metabolismo energético, mas também por sua conversão em derivados parcialmente reduzidos, as espécies reativas de oxigênio (ERO). ERO participam de funções importantes em diversas vias do metabolismo, entretanto, em concentrações desequilibradamente elevadas deflagram a peroxidação lipídica, processo deletério que forma aldeídos tóxicos, como o 4-hidroxi-2-nonenal (4-HNE). A manutenção de concentrações não deletérias das ERO é realizada por moléculas componentes do sistema antioxidante. Peixes podem ser expostos a grandes variações das concentrações de oxigênio, o que provoca ciclos oxidantes. A maioria dos estudos usa fígado e rim para avaliar estresse oxidante por meio de ensaios das atividades antioxidantes, o que requer o sacrifício dos animais. Contudo, o sangue sofre efeitos das ERO e avaliações no sangue podem permitir o estudo de antioxidantes no mesmo animal, sem a necessidade de sacrifício. Em consequência, foram nossos objetivos estabelecer uma técnica de cateterismo branquial em peixes, a padronização dos ensaios e a avaliação em sangue de componentes do sistema antioxidante de duas espécies de teleósteos em diferentes tensões de oxigênio. Pacus e tilápias foram avaliados em 6,0 mg de O2.L-1 e em hipoxia a 0,5 mg de O2.L-1 por 42 horas . Para os ensaios de hiperoxia os animais foram avaliados em 6,0 mg de O2.L-1, depois de 6 horas em 9,5 mg de O2.L-1 e depois de 30 horas de recuperação a 6,0 mg de O2.L-1. A utilização de materiais para o cateterismo de humanos permitiu a implantação de um acesso branquial. Infelizmente, houve formação de trombo após 24 horas. Mesmo assim, a observação de fluxo sanguíneo no interior da cânula e a sobrevida dos animais testados, confirmam a viabilidade da técnica. Verificamos em sangue uma maior atividade da enzima glutationa S-transferase (GST) sobre o 4-HNE em relação ao 1-cloro-2-dinitrobenzeno (CDNB). Isto reflete a importância de avaliações de atividade de enzimas, como a GST, sobre substratos endógenos. As respostas enzimáticas de tilápias mostraram-se mais sensíveis que as dos pacus quando comparadas em diferentes tensões de oxigênio. / Oxygen is important not only for their role in energy metabolism, but also for its conversion into partially reduced derivatives, the reactive oxygen species (ROS). ROS participate in important roles in several metabolic pathways, however, at concentrations lopsidedly high they trigger lipid peroxidation process to form deleterious toxic aldehydes such as 4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE). Maintenance of non deleterious concentrations of ROS molecules is performed by components of the antioxidant system. Fish may be exposed to large variations in the concentrations of oxygen, which causes oxidative cycles. Most studies use liver and kidney to assess oxidative stress through antioxidant activities assay, which requires the sacrifice of animals. However, the blood undergoes effects of ROS and evaluations in blood may allow the study of antioxidants in the same animal, without the need of sacrifice. Consequently, our objectives were to establish a catheterization technique in fish gill, standardization of testing and evaluation of components of blood antioxidant system of two species of teleost in various oxygen tensions. Pacus and tilapias were evaluated at 6.0 mg O2.L-1 hypoxia and 0.5 mg O2.L-1 for 42 hours. For assays of hyperoxia animals were evaluated at 6.0 mg O2.L-1, after 6 hours at 9.5 mg O2.L-1 and after 30 hours recovery at 6.0 mg O2.L-1. The use of materials of human catheterization allowed the implantation of a gill access. Unfortunately, there was thrombus formation after 24 hours. Nevertheless, the observation of blood flow within the cannula and survival of the animals tested, confirm the viability of the technique. We found blood in a higher activity of glutathione S-transferase (GST) on the 4-HNE compared to 1-chloro-2-dinitrobenzene (CDNB). This reflects the importance of assessing the activity of enzymes, such as GST with endogenous substrates. The enzymatic responses of tilapia were more sensitive than those of pacus when compared to different oxygen tensions.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3723.pdf: 1219093 bytes, checksum: 799005c02c5059316a25fc3dd92fd55d (MD5) Previous issue date: 2011-05-24 / Universidade Federal de Sao Carlos / The composition of the diet, the metabolic adaptations and variations in the activity of the fish are the main factors responsible for seasonal changes in physiological variables. It is known that aerobic exercise can improve the fish growth due to: the enhancement of feed conversion, reduced dominance, increased protein synthesis and lipid and glucose catabolism. The diet must satisfy the nutritional requirements of each species. Knowledge of the appropriate protein level is critical because maximizes feed conversion efficiency, lowers costs and reduces the load of nutrients released to the aquatic ecosystem. In Brazil, the pacu, Piaractus mesopotamicus, is an important fish in aquaculture, especially for hardiness, fast growth, excellent meat quality. This species may respond to exercise with lower levels of protein catabolism and for directing them to growth. Thus, a balanced diet and a well established aerobic exercise protocol could promote better growth for pacu. This study aimed to evaluate the effects of the combination of different levels of crude protein in the diet and sustained exercise in pacu through growth performance, hepatosomatic and viscerosomatic indexes, metabolic and hematological parameters. The experiment followed a completely randomized 2 x 3 factorial arrangement, consisting of two swimming activities (exercised-E, non-exercising) and three levels of dietary protein percentage (24, 28 and 32). The pacu exercised and fed 24 % crude protein (CP) showed better growth. The hematologic variables were responsive to nutritional status and exercise. When comparing the exercised groups all together, it was observed that the high levels of CP in the diet increased protein catabolism and lipogenesis in the liver and white muscle and lipid catabolism in red muscle. High levels of CP in the diet of non-exercised pacu increased protein catabolism in white muscle and lipogenesis in the liver. Sustained swimming activity increased the use of liver glycogen at all levels of protein studied, and protein anabolism and lipogenesis in pacu fed higher-protein diet. Based on the responses obtained in this study we can infer that for exercised pacu, the appropriate level of protein in the diet is 24 % of crude protein and levels above that promote the use of protein as an energy source. / A dieta deve atender as necessidades de cada especie. O conhecimento do teor de proteina adequado e fundamental, pois maximiza a eficiencia da conversao alimentar, reduz os custos e a carga de nutrientes lancados para o ecossistema aquatico. Sabe-se que o exercicio aerobico pode contribuir para a criacao mais eficiente de peixes aumento as taxas de crescimento devido a aumento da eficiencia alimentar, diminuicao da dominancia, aumento da sintese proteica e catabolismo lipidico e glicidico. No Brasil, o pacu, Piaractus mesopotamicus, destaca-se pela rusticidade, crescimento rapido, carne de excelente qualidade. Essa especie pode responder ao exercicio utilizando menores niveis de proteinas para o catabolismo e direcionando-as para o crescimento. Assim, uma dieta balanceada e o exercicio aerobico bem estabelecido poderiam promover maior crescimento para o pacu. Esse estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da associacao de teores diferentes de proteina bruta da dieta e exercicio aerobico em pacu atraves das respostas de crescimento, indices hepatosomatico e viscerosomatico, variaveis hematologicas e metabolicas. O experimento obedeceu a um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 3, constituido de duas atividades natatorias (exercitado- E; nao-exercitado- SE), e tres niveis percentuais de proteina na dieta (24, 28 e 32). Os pacus exercitados e alimentados com 24 % proteina bruta (PB) apresentaram melhor crescimento. As variaveis hematologicas foram responsivas a condicao nutricional e ao exercicio. Quando comparados os pacus exercitados entre si, observou-se que os altos teores de PB na dieta aumentaram o catabolismo proteico e lipogenese no figado e musculo branco e o catabolismo lipidico no musculo vermelho. Altos niveis de PB na dieta de pacus nao-exercitados aumentaram o catabolismo proteico no musculo branco e a lipogenese no figado. A atividade natatoria sustentada aumentou o uso de glicogenio hepatico em todos os niveis de proteina avaliados e o anabolismo proteico e lipogenese nos pacus que receberam o maior teor de proteina na dieta. Com base nas respostas obtidas neste estudo podemos inferir que para pacus exercitados, o nivel adequado de proteina na dieta foi 24 % PB e que niveis acima promovem o uso da proteina como fonte energetica.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O oxigênio é importante não só por sua participação no metabolismo energético, mas também por sua conversão em derivados parcialmente reduzidos, as espécies reativas de oxigênio (ERO). ERO participam de funções importantes em diversas vias do metabolismo, entretanto, em concentrações desequilibradamente elevadas deflagram a peroxidação lipídica, processo deletério que forma aldeídos tóxicos, como o 4-hidroxi-2-nonenal (4-HNE). A manutenção de concentrações não deletérias das ERO é realizada por moléculas componentes do sistema antioxidante. Peixes podem ser expostos a grandes variações das concentrações de oxigênio, o que provoca ciclos oxidantes. A maioria dos estudos usa fígado e rim para avaliar estresse oxidante por meio de ensaios das atividades antioxidantes, o que requer o sacrifício dos animais. Contudo, o sangue sofre efeitos das ERO e avaliações no sangue podem permitir o estudo de antioxidantes no mesmo animal, sem a necessidade de sacrifício. Em consequência, foram nossos objetivos estabelecer uma técnica de cateterismo branquial em peixes, a padronização dos ensaios e a avaliação em sangue de componentes do sistema antioxidante de duas espécies de teleósteos em diferentes tensões de oxigênio. Pacus e tilápias foram avaliados em 6,0 mg de O2.L-1 e em hipoxia a 0,5 mg de O2.L-1 por 42 horas . Para os ensaios de hiperoxia os animais foram avaliados em 6,0 mg de O2.L-1, depois de 6 horas em 9,5 mg de O2.L-1 e depois de 30 horas de recuperação a 6,0 mg de O2.L-1. A utilização de materiais para o cateterismo de humanos permitiu a implantação de um acesso branquial. Infelizmente, houve formação de trombo após 24 horas. Mesmo assim, a observação de fluxo sanguíneo no interior da cânula e a sobrevida dos animais testados, confirmam a viabilidade da técnica. Verificamos em sangue uma maior atividade da enzima glutationa S-transferase (GST) sobre o 4-HNE em relação ao 1-cloro-2-dinitrobenzeno (CDNB). Isto reflete a importância de avaliações de atividade de enzimas, como a GST, sobre substratos endógenos. As respostas enzimáticas de tilápias mostraram-se mais sensíveis que as dos pacus quando comparadas em diferentes tensões de oxigênio. / Oxygen is important not only for their role in energy metabolism, but also for its conversion into partially reduced derivatives, the reactive oxygen species (ROS). ROS participate in important roles in several metabolic pathways, however, at concentrations lopsidedly high they trigger lipid peroxidation process to form deleterious toxic aldehydes such as 4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE). Maintenance of non deleterious concentrations of ROS molecules is performed by components of the antioxidant system. Fish may be exposed to large variations in the concentrations of oxygen, which causes oxidative cycles. Most studies use liver and kidney to assess oxidative stress through antioxidant activities assay, which requires the sacrifice of animals. However, the blood undergoes effects of ROS and evaluations in blood may allow the study of antioxidants in the same animal, without the need of sacrifice. Consequently, our objectives were to establish a catheterization technique in fish gill, standardization of testing and evaluation of components of blood antioxidant system of two species of teleost in various oxygen tensions. Pacus and tilapias were evaluated at 6.0 mg O2.L-1 hypoxia and 0.5 mg O2.L-1 for 42 hours. For assays of hyperoxia animals were evaluated at 6.0 mg O2.L-1, after 6 hours at 9.5 mg O2.L-1 and after 30 hours recovery at 6.0 mg O2.L-1. The use of materials of human catheterization allowed the implantation of a gill access. Unfortunately, there was thrombus formation after 24 hours. Nevertheless, the observation of blood flow within the cannula and survival of the animals tested, confirm the viability of the technique. We found blood in a higher activity of glutathione S-transferase (GST) on the 4-HNE compared to 1-chloro-2-dinitrobenzene (CDNB). This reflects the importance of assessing the activity of enzymes, such as GST with endogenous substrates. The enzymatic responses of tilapia were more sensitive than those of pacus when compared to different oxygen tensions.

O pacu, Piaractus mesopotamicus Holmberg, 1887 (Characiformes, Characidae), é uma das principais espécies da fauna aquática brasileira, com grande potencial para aqüicultura interior. Estudos sobre nutrição e determinação de exigências nutricionais são ferramentas para embasar a formulação de dietas completas e consolidar a piscicultura intensiva e viável da espécie. A suplementação dietética com vitamina C tem importância na eficiência alimentar, sanidade dos estoques e na economicidade das dietas e da criação. O objetivo deste projeto foi determinar as exigências nutricionais em vitamina C de alevinos de pacu. Os peixes (9,06 ± 1,40 g) foram alimentados com dietas contendo diferentes teores de vitamina C, ad libitum, duas vezes ao dia, durante 63 dias, e avaliados quanto ao desempenho, medido pelo ganho de peso (GDP), consumo de ração, conversão alimentar (CA), taxa de crescimento específico (TCE) e sanidade, considerando-se a incidência de sinais de deficiência em vitamina C e alterações hematológicas – contagem de eritrócitos (GV), hematócrito (HCT), hemoglobina (Hb), volume corpuscular médio (VCM) e leucócitos totais (GB). As rações semipurificadas foram suplementadas com dez níveis de inclusão: 0 (controle), 50, 100, 150, 200, 250, 300, 500, 700 e 900 mg de vitamina C (monofosfato de ácido ascórbico) kg -1 , em delineamento inteiramente ao acaso, com quatro repetições por tratamento. O efeito dos níveis de vitamina C sobre as variáveis foi analisado por regressão polinomial linear e regressão não-linear segmentada, para a determinação de valores ótimos de suplementação. A análise das variáveis de desempenho não detectou diferença entre os tratamentos (P>0,05). As regressões para peso final (PF) e GDP indicaram tendência linear positiva com maiores doses de vitamina C e o nível ótimo estimado para PF foi de 423,1 mg de vitamina C kg -1 . O ganho de peso relativo médio dos tratamentos foi de 460,8%. Houve efeito linear negativo das doses de vitamina C sobre as médias de CA (P=0,038) e foi determinado o valor de 635,7 mg kg -1 de dieta no ponto de quebra (P=0,068). O valor médio de CA para os tratamentos foi de 0,95. As médias de TCE não diferiram (P>0,05) e o valor médio encontrado foi de 2,72% dia -1 . As médias das variáveis hematológicas não diferiram (P>0,05). A GV teve efeito linear negativo na regressão com o aumento da vitamina C na dieta (P<0,05). Foi encontrado efeito quadrático (P=0,024) para o HCT na regressão linear e o valor ótimo determinado pela regressão não-linear segmentada foi de 254,0 mg kg -1 . Existiu fraca evidência linear positiva para os dados de VCM na análise de regressão não-linear segmentada (P=0,090), com valor estimado de 109,7 mg de vitamina C kg -1 de dieta no ponto de quebra. Houve fraca evidência linear negativa na regressão para as médias de Hb (P=0,103) e as médias de contagem de leucócitos totais (GB) não diferiram (P>0,05). Os exames radiológicos não detectaram deformidades estruturais nos peixes analisados. O nível de 254,0 mg de vitamina C kg -1 de dieta foi suficiente para garantir a sanidade e desempenho adequados para o pacu. / The pacu Piaractus mesopotamicus Holmberg, 1887 (Characiformes, Characidae), is one of the main species of the Brazilian aquatic fauna with great potential for inland aquaculture. Studies on nutritional requirements of the species are important tools to establish the basis for the formulation of complete diets and consolidate the intensive and viable farming of the species. Dietary vitamin C supplementation plays an important role in feed efficiency, sanity of the stocks and economical viability of fish diets. The objective of this study was to determine nutritional requirements of vitamin C of fingerling pacu (9.06 ± 1.40 g), fed diets containing different levels of vitamin C, ad libitum, twice a day for 63 days, through the performance indexes weight gain (WG), feed consumption, feed conversion rate (FCR), specific growth rate (SGR); sanity through incidence of vitamin C deficiency signals, and hematological analyses – red blood cells counting (RBC), hematocrit (HCT), hemoglobin (Hb), mean corpuscular volume (MCV), and total white blood cells counting (WBC). Semi-purified diets were supplemented with 0 (control), 50, 100, 150, 200, 250, 300, 500, 700, and 900 mg of vitamin C (ascorbic acid monophosphate) kg -1 , and fed to fish in a totally randomized design with four replicates. Effects of dietary levels of vitamin C on performance parameters were analyzed by linear polynomial regression and non-linear segmented regression. No differences were detected among treatments (P>0.05). Regression analysis for final weight (FW) and WG indicated positive, linear tendency with larger vitamin C doses, the best level for FW being 423.1 mg of vitamin C kg -1 diet. The average relative weight gain of fish was 460.8%. There was linear, negative effect of vitamin C doses on the averages FCR (P=0.038), reaching the break point at 635.7 mg vitamin C kg -1 diet (P=0.068), and average FCR=0.95 for all treatments. The average SGR (2.72% day -1 ) did not differ among treatments (P>0.05). Averages of hematological variables did not differ (P>0.05). RBC had negative linear effect with increasing dietary vitamin C (P <0.05). A quadratic effect was determined for HCT (P=0.024); the break point of the non-linear segmented regression was 254.0 mg vitamin C kg -1 diet. There was a low, positive linear evidence for MCV (P=0.090), the break point standing at 109.7 mg of vitamin C kg -1 of diet. There was low, negative linear evidence for average Hb (P=0.103), and the averages for WBC did not differ (P>0.05) among treatments. Radiological exams did not detect structural deformities in the analyzed fish. The level of 254.0 mg vitamin C kg -1 diet was enough to allow sanity and appropriate performance of fingerling pacu.

Orientador: Sarah Arana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:28:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paiva_PaulaPereirade_M.pdf: 3056750 bytes, checksum: b55aa53e6962694a57ad4c315b8f341b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Atrazina é um herbicida muito usado em agricultura intensiva e encontrado com alta freqüência em recursos hídricos na região do Pantanal Mato-grossense. Assim, devido aos riscos que a atrazina pode trazer à ictiofauna da região, foi proposta deste trabalho determinar a CL50 da atrazina em alevinos de pacu (Piaractus mesopotamicus). A determinação da CL50 em 96 h em sistema estático, realizada em duplicata, foi conduzida em aquários de vidro com 8 peixes cada, de peso médio de 5,06±0,31g, avaliando-se as seguintes concentrações nominais de atrazina: 0; 13,2; 17,6; 22,0; 26,4; 30,8; 35,2; 39,6 mg L-1, realizando-se também análise comportamental e análise anatomopatológica. Experimento de intoxicação aguda foi realizado em duplicata, nas mesmas condições do anterior, com a concentração da CL50 obtida (28,58 mg L-1), sendo empregados 6 exemplares de peso médio 6,68±0,36g. Amostras hepáticas e mesonéfricas foram colhidas e processadas para análise de microscopia de luz (ML), realizando-se nestas amostras análise semi-quantitativa das alterações encontradas, e para análise de microscopia eletrônica de transmissão (MET). Quanto à avaliação comportamental, foram observados nos grupos tratados: o escurecimento da pigmentação da pele, várias alterações na intensidade do movimento, perda de equilíbrio e presença da ação de boquejamento. Na avaliação anatomopatológica, foram observadas nos grupos tratados: dilatação da região ventral, exoftalmia, protrusão labial, hiperemia no opérculo e em todas as nadadeiras, presença de ar e/ou água no estômago e ascite sanguinolenta. Quanto à análise histopatológica, o grupo controle apresentou a típica morfologia hepática e renal para a espécie. No grupo tratado, severas alterações histopatológicas foram observadas em ML, a mais significativa em fígado foi a presença de inclusões hialinas no citoplasma dos hepatócitos e em rim a degeneração do túbulo proximal. À MET demonstrou que a atrazina causou severas alterações de organelas membranosas, sugestivas de estresse oxidativo e peroxidação lipídica, sendo as alterações mais freqüentes no fígado: inclusão lipídica nuclear e citoplasmática, tumefação do retículo endoplasmático rugoso e de mitocôndrias, degeneração do canalículo biliar com redução na quantidade de microvilos, e em rim, no túbulo proximal (TP): vacúolos citoplasmáticos e aumento do espaço intercelular na porção basolateral, figuras de mielina, tumefação mitocondrial, e, raramente, degeneração do TP. Estas alterações são compatíveis com intoxicação química, demonstrando que estes órgãos são bons biomarcadores de contaminação aquática em peixes. E por fim, o valor da CL50 sugere que a atrazina é levemente tóxica para o pacu, porém pelos demais resultados observados se inferem que só analisar a mortalidade não é o suficiente para determinar o dano causado por agrotóxicos em peixes, assim, recomenda-se o emprego de vários biomarcadores, tais como: análises comportamentais, histopatológicas, bioquímicas, etc. / Abstract: Atrazine is a widely used herbicide in intensive agriculture and a frequent contaminant of waterways in the Pantanal region of Brazil. In view of the potential risks of atrazine to the ichthyofauna of this region, in this work we examined the LC50 of atrazine in pacu (Piaractus mesopotamicus) fingerlings. For this study, fish (5.06 ± 0.31g; mean±SD) were housed eight per glass aquarium and exposed to various concentrations of atrazine (0, 13.2, 17.6, 22.0, 26.4, 30.8, 35.2 and 39.6 mg L-1) for 96 h in static system and this experiment was performed in duplicate, after which the LC50 was determined. Changes in fish behavior and anatomopathological analysis were monitored throughout the experiment. The histopathological alterations caused by atrazine were examined in six fish (6.68 ± 0.36g; mean±SD) using the LC50 (28.58 mg L-1) calculated from the concentration-response curve obtained above. This experiment was done in 96h in static system and performed in duplicate. Liver and mesonephric samples were processed for light microscopy (LM), performing in these samples the semi-quantitative analysis of the changes found, and for transmission electron microscopy (TEM) analysis. Exposure to atrazine caused darkening of the skin, alterations in the intensity of movements, loss of balance and an increase in the frequency of gasping. Anatomopathological assessment revealed dilation of the ventral region, exophthalmia, lip protrusion, skin hyperemia in the opercular region and in all fins, the presence of air and/or water in the stomach, and bloody ascites after the herbicide exposition. The histopathological analysis revealed the typical hepatic and renal morphology for the specie, in control group. Several histopathological changes were observed in exposed fish, but the changes most significant were: in liver, the presence of hyaline inclusions in the cytoplasm of hepatocytes, and proximal tubule (PT) degeneration in the kidney. The ultrastructure showed that the atrazine caused several membrane alterations suggestive of oxidative stress and lipid peroxidation. The most frequent in liver, TEM findings, were: nuclear and cytoplasmic lipid inclusions, swollen rough endoplasmic reticulum and mitochondria, degeneration in the bile canaliculi with a loss in the number of microvilli, and for kidney: an increase in the intercellular space of the basolateral region, myelin figures, swollen mitochondria, and, rarely, degeneration of PT. These lesions are consistent with chemical intoxication and indicate that the liver and kidney are good biomarkers of aquatic contamination in pacu. And, finally, the LC50 value suggests that atrazine is not highly toxic to pacu, however, use of mortality index in acute toxicity as the sole marker in ecotoxicological assays is inadequate and should be completed with other biomarkers such as behavioral, histopathology, biochemistry analyses, etc. / Mestrado / Histologia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

O pacu, Piaractus mesopotamicus, é um caracídeo neotropical autóctone, de hábito alimentar onívoro, largamente utilizado na aqüicultura brasileira. No entanto, alguns aspectos da sua nutrição permanecem controversos ou desconhecidos. O presente trabalho visou determinar a exigência em proteína, energia e aminoácidos para juvenis de pacu por meio da avaliação de parâmetros de desempenho, composição corporal e hematológicos em dois ensaios distintos. No primeiro ensaio, juvenis de pacu (15.5±0.4 g) foram alimentados durante 10 semanas, duas vezes ao dia, com dietas contendo teores de proteína bruta (PB) entre 22 e 38% (incremento de 4%) e energia digestível (ED) entre 2600 e 3400 kcal kg-1 (incremento 200 kcal kg-1), em um delineamento totalmente aleatorizado, em esquema fatorial 5 × 5 (n=3). O ganho de peso (GP) e a taxa de crescimento específico (TCE) aumentaram significativamente com a elevação da PB dietética. A retenção de nitrogênio (RN) e a taxa de eficiência protéica (TEP) diminuíram (p<0,05) com o aumento da proteína das dietas em todos os níveis de ED testados. As concentrações de ED afetaram (p<0,05) a concentração de umidade, proteína, gordura, matéria mineral e energia bruta corporal e o fator de condição. A taxa de eficiência econômica foi influenciada pela proteína (p<0,05) e energia digestível (p<0,05) das dietas e pela interação entre ambas (p<0,05). Entretanto, o índice de lucratividade econômica somente foi influenciado pela concentração de proteína bruta (p<0,05) das dietas. Efeito significativo (p<0,05) dos tratamentos nos parâmetros hematológicos foi registrado para taxa de hemoglobina, concentração de hemoglobina corpuscular média, proteína plasmática total e glicose plasmática. A exigência mínima para ganho de peso de juvenis de pacu é 27% de PB, com relação PB:ED ótima de 92,9 mg PB kcal-1 ED. As concentrações protéicas e energéticas estudadas não causaram prejuízos a saúde dos peixes. A exigência em lisina dietética para juvenis do pacu Piaractus mesopotamicus, com peso inicial de 4,3 g, foi determinada fornecendo cinco dietas experimentais isonitrogenadas (32% proteína bruta) contendo caseína, gelatina e L-aminoácidos cristalinos com níveis crescentes de lisina (0,90; 1,17; 1,44; 1,69 e 1,96% da matéria seca da dieta) por 74 dias. Cada dieta foi aleatoriamente designada para grupos (n=4) de 18 peixes alimentados três vezes ao dia até a aparente saciedade. Não foram observados mortalidade ou sinais de deficiência além da redução no desempenho dos peixes alimentados com dietas deficientes ou com excesso de lisina. O peso final (PF), GP, TCE, índice de eficiência alimentar (IEA), TEP, VPP, composição corporal, morfometria e hematologia foram afetados (p<0,05) pelas concentrações de lisina dietética. A análise polinomial quadrática indicou a exigência em lisina em 1,45, 1,51 e 1,43% da matéria seca da dieta, respectivamente para GP, IEA e VPP. Foram obtidos valores de lipídios e proteína corporais significativamente mais altos nos peixes alimentados com as dietas com 0,9 e 1,96% de lisina. Foi então determinado que a exigência em lisina para juvenis de pacu é de 1,5% da matéria seca da dieta. / Pacu, Piaractus mesopotamicus, a neotropical, omnivorous native characin, widely used in Brazilian aquaculture. However, some aspects of your nutrition are controversial or ignored. This work aimed at determining dietary protein, energy and amino acids requirements of juvenile pacu through the evaluation of performance, body composition and hematological parameters. In a first trial, pacu juveniles (15.5±0.4 g) were fed twice a day for 10 weeks until apparent saciety with diets containing crude protein (CP) from 22 to 38 % (intervals of 4%) and digestible energy levels among 2600 and 3400 kcal kg-1 (intervals of 200 kcal), in a totally randomized experimental design, 5 × 5 factorial scheme (n=3). Weight gain (WG) and specific growth rate (SGR) increased significantly with amount dietary CP. Nitrogen retention (NR) and protein efficiency ratio (PER) decreased (p<0.05) with increasing dietary protein at all tested levels of dietary energy. DE levels affected (p<0.05) whole body moisture, protein, fat, ash, gross energy and condition factor. Economic efficiency ratio was influenced by dietary protein (p<0.05) and digestible energy (p<0.05), and by interaction between the two factors. However, income was affected by dietary protein level (p<0.05) alone. Significant effect of treatments in hematological parameters were registered for mean corpuscular hemoglobin concentration, total plasma protein and plasma glucose. Crude protein requirements and optimum protein:energy ratio for weight gain of juveniles of pacu were 271 g kg-1 and 92.9 mg kcal-1, respectively. All dietary crude protein and digestible energy levels studied did not pose harms to fish health. Dietary lysine requirement of juvenile pacu Piaractus mesopotamicus (4.3 g) was determined by feeding five isonitrogenous (32% crude protein) amino acid test diets containing casein, gelatin and Lcrystalline amino acids with graded levels of lysine (0.90, 1.17, 1.44, 1.69 and 1.96% of dry diet) for 74 days, three times a day until apparent satiation, to groups (n=4) of 18 fish in a totally randomized design trial. No mortality or nutritional deficiency signs were observed; reduced growth was recorded for fish fed diets with either the lower or the higher lysine contents. Final weight (FW), WG, SGR, feed efficiency (FE), PER, NR, proximate whole body composition, morphometry and hematology were affected (p<0.05) by dietary lysine concentrations. Seconddegree polynomial regression analysis of WG and PER data indicated dietary lysine requirement of 1.45, 1,51 and 1.43% of dry diet, respectively to WG, FE and PPV. Significantly higher lipid and protein contents values were obtained for whole body of fish fed the diets with 0.9 and 1.96% of lysine. Lysine requirement of juvenile pacu was determined as being 1.5% of dry diet.

Background: Post anesthesia care unit (PACU) nurses provide patient care during the vulnerable postoperative period when patients are at greatest risk of experiencing respiratory management issues and postoperative pulmonary complications (PPCs). In rural facilities such as Canyon Vista Medical Center (CVMC) in Sierra Vista, Arizona, limited staff and resource shortages can lead to suboptimal patient care conditions in the PACU setting. To compound the issue, PACU nurses in rural facilities rely on facility training and have little guidance on important patient care issues such as post anesthesia respiratory management. Quality improvement initiatives aimed at resolving knowledge deficits in settings such as these can improve both quality and patient safety via a more competent and educated PACU nursing staff. Purpose: To address an educational need among the CVMC PACU nursing staff with the implementation of a post anesthesia respiratory management educational intervention. Methods: A quasi-experimental one group pretest-posttest design using a targeted intervention based upon the knowledge to action (KTA) framework. The PACU setting was used to conduct the intervention with the nurse participants (N = 9). Descriptive statistics and the Wilcoxon signed rank test were used to determine intervention efficacy. Intervention: One 75-minute educational intervention divided into three consecutive phases. Results: A significant improvement in the nurses’ knowledge (p < .05) and perception of understanding of PACU respiratory management following the intervention (p < .05).