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Previous issue date: 2008-12-10 / Universidade Federal de Sao Carlos / Copper sulfate (CuSO4) is widely used in aquaculture. Exposure to this compound can be harmful to fish, resulting in oxidative metabolism alterations and gill tissue damages, prejudicing the respiratory gasses exchange. Pacu, Piaractus mesopotamicus, (Wt = 43,4 ± 3,35 g) were distributed in experimental tanks (n = 10; 180 L) and exposed for 48 h to control (without copper addition), 0.4Cu (0.4 mg.L-1), 2.0Cu (2.0 mg.L-1), 0CupH (without copper addition, pH = 5.0), 0.4CupH (0.4 mg.L-1, pH = 5.0), 2.0CupH (2.0 mg.L-1, pH = 5.0), 0CuHpx (without copper addition, hypoxia), 0.4CuHpx (0.4 mg.L-1, hypoxia), e 2.0CuHpx (2.0 mg.L-1, hypoxia). The oxidative metabolic responses to copper were tissue-specific. In liver and red muscle the superoxide dismutase (SOD) was responsive to the increases in the aquatic copper. Glutathione peroxidase (GSH-Px) and catalase (CAT) showed close relation between the activities of these enzymes. The plasmatic intermediary metabolites and hematological variables in fish of group 0.4Cu were similar to those of control
group. Conversely, the exposure to 2.0Cu caused an increase in the plasmatic pyruvate, number of red blood cells (RBC) and hemoglobin (Hb). Plasmatic copper concentration [Cup] increased in group 0.4Cu and decreased in 2.0Cu, suggesting the absence of linearity between aquatic and the absorbed copper. Exposure to 0.4Cu and 2.0Cu resulted in a reduction in Na+/K+-ATPase activity and an increase in metallothionein (MT) in the gills. Exposure to 0CupH caused a decrease in glucose and pyruvate concentrations and increase in RBC, Hb, and branquial Na+/K+-ATPase activity. These responses suggest that the fish acted mechanisms to revert the blood acidosis, save energy and increase the oxygen uptake. In the hepatic oxidative metabolism of fish exposed to 0CupH, an increase in SOD activity was observed. Probably GSH-Px was effective in keeping the hydroperoxides concentrations (HP). CAT was affected by pH variations. In the white muscle there was an increase in HP concentration without alteration in the antioxidante defenses (ADs). Plasmatic concentrations of
glucose, lactate, pyruvate and ammonia decreased, while RBC, Hb and branquial Na+/K+-ATPase increased, suggesting that pacu exposed to hypoxia tended to increase the oxygen uptake and reduce the metabolism in order revert the blood pH fall. The evaluation of biomarkers in response to copper in acid medium suggests an interaction between these factors in the oxidative metabolism. These responses were tissue-specific. The intermediary metabolites showed different response pattern, but RBC and Hb presented similar responses in fish exposed to copper in neutral and acid pH. The intermediary metabolites, hematological parameters and oxidative metabolism were influenced by the significant interaction between copper and dissolved oxygen. MT was an effective biomarker, responding to copper in different pHs and dissolved oxygen. Combined-factors, copper + acid medium and copper + hypoxia, caused significant disturbance in the biomarkers than singlefactors. / O sulfato de cobre (CuSO4) é amplamente utilizado na aqüicultura. A exposição ao cobre pode ser danosa aos peixes e resultar em alterações no metabolismo oxidativo e danos no tecido branquial, dificultando as trocas gasosas. Pacus, Piaractus mesopotamicus, (Wt = 43,4 ± 3,35 g), foram distribuídos em tanques experimentais (n = 10; 180 L) e expostos por 48 h ao controle (sem adição de cobre), 0.4Cu (0.4 mg.L-1), 2.0Cu (2.0 mg.L-1), 0CupH (sem adição de cobre, pH = 5.0), 0.4CupH (0.4 mg.L-1, pH = 5.0), 2.0CupH (2.0 mg.L-1, pH = 5.0), 0CuHpx (sem adição de cobre, hipóxia), 0.4CuHpx (0.4 mg.L-1, hipóxia), e 2.0CuHpx (2.0
mg.L-1, hipóxia). As respostas do metabolismo oxidativo ao cobre mostraram-se tecido-específicas. No fígado e no músculo vermelho a superóxido desmutase (SOD) foi responsiva aos aumentos de cobre aquático. As atividades da glutationa peroxidase (GSH-Px) e catalase (CAT) mostraram íntima relação entre a atividade destas peroxidases. Os intermediários metabólicos plasmáticos e os parâmetros hematológicos nos peixes do grupo 0.4Cu foram semelhantes aos do grupo controle. Por outro lado, a exposição a 2.0Cu causou aumento na concentração de piruvato plasmático, número de eritrócitos (Eri) e concentração de hemoglobina (Hb). A concentração de cobre no plasma [Cup] aumentou no grupo 0.4Cu e diminuiu no 2.0Cu, sugerindo não haver relação linear entre o cobre presente na água e o cobre absorvido. As exposições a 0.4Cu e 2.0Cu resultaram em diminuição da atividade da Na+/K+-ATPase e aumento na concentração de metalotionina (MT) branquial. A exposição dos peixes a 0CupH diminuiu a concentração de glicose e piruvato com aumento do Eri, da Hb e na atividade da Na+/K+-ATPase branquial. Estas respostas sugerem que o organismo acionou mecanismos
para reverter o quadro de acidez no sangue, poupar energia e elevar a captação de oxigênio. No metabolismo oxidativo hepático do grupo 0CupH houve aumento da atividade da SOD. Possivelmente, a GSH-Px foi efetiva em manter as concentrações de hidroperóxido (HP). A CAT foi sensível às variações do pH. No músculo branco houve aumento do HP sem alteração das defesas antioxidantes (DAs). Houve diminuição na concentração plasmática de glicose, lactato, piruvato, amônia e aumento no Eri, Hb e na atividade da Na+/K+- ATPase branquial, sugerindo que, em hipóxia, o pacu tendeu a aumentar a captação de O2 e reduziu o metabolismo na tentativa de reverter a diminuição do pH do sangue. A avaliação dos biomarcadores em resposta ao cobre em meio ácido sugere uma interação entre estes fatores do metabolismo oxidativo, sendo, estas respostas, tecido-específicas. Os intermediários metabólicos se comportaram de maneira diferente, mas Eri e Hb tiveram o mesmo padrão de resposta nos peixes expostos ao cobre em pH neutro e pH ácido. Os intermediários metabólicos, os parâmetros hematológicos e o metabolismo oxidativo foram influenciados pela interação significativa entre cobre e oxigênio dissolvido. A MT se mostrou um efetivo biomarcador por responder ao cobre em diferentes pHs e oxigênio dissolvido. Os fatores associados, cobre + meio ácido e cobre + hipóxia, causaram distúrbios significativos nos biomarcadores em relação aos fatores isolados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/1213 |
| Date | 10 December 2008 |
| Creators | Sampaio, Fernanda Garcia |
| Contributors | Rantin, Francisco Tadeu |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciências Fisiológicas, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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