Prospection of putative genes for digestive enzymes based on functional genome of the hepatopancreas of Amazon river prawn

Over recent years, Macrobrachium amazonicum has become a popular species for shrimp farming due to their fast growth, high survival rates, and marketability. Several studies have focused on the development of new technology for the culture of this species, but many aspects of their nutrition and physiology remain unknown. Thus, the goal of the present study was to obtain transcripts of putative genes encoding digestive enzymes, based on a library of the cDNA from the hepatopancreas of M. amazonicum, sequenced in the Ion TorrentTM platform. We identified fragments of nine genes related to digestive enzymes, acting over proteins, carbohydrates and lipids. Endo and exoproteases were also recorded in the hepatopancreas, indicating adaptation to the digestion of protein-richfoods. Nonetheless, the enzymes involved in the carbohydrate metabolism formed the largest functional group in M. amazonicum, including enzymes related to the digestion of starch, chitin, and cellulose. These findings indicate that the species has a genetic apparatus of a well-adapted omnivorous animal. This information may provide important insights for the selection of ingredients for the formulation of a more appropriate diet to the enzymatic repertoire of M. amazonicum.(AU)

On feeding of the freshwater prawn larvae Macrobrachium rosenbergii / Sobre a alimentação de larvas do camarão de água doce Macrobrachium rosembergii

The hatchery of Macrobrachium rosenbergii is a successful activity that supports freshwater prawn farming operations worldwide, although feeding schedules require improvement. As M. rosenbergii is assumed to forage at night, Artemia nauplii (AN) are normally offered in the afternoon or at night. However, at present, there is neither consensus on the optimum schedule nor the amount of nauplii that should be provided daily during the larval phase. In the present study, two aspects of the provisioning of the M. rosenbergii larvae were tested experimentally – (i) the timing of the presentation of the Artemia nauplii (08:00 h and 20:00 h), and (ii) the density of the nauplii (5, 10, 20 AN mL-1). The results showed that M. rosenbergii larvae feed Artemia nauplii preferentially during the daylight hours, and that provisioning during this period supports a 25% increase in productivity. The results also showed that it is unnecessary to provide Artemia nauplii at a density up to 5 Na mL-1, not exceeding 10 AN mL-1.

A larvicultura do Macrobrachium rosenbergii é uma atividade bem-sucedida que possibilita o cultivo dessa espécie em todo o mundo. Todavia, o manejo alimentar na fase larval é um aspecto que ainda pode ser otimizado. A oferta dos náuplios de Artemia (NA) ocorre no final da tarde ou a noite, pois é atribuído a essa espécie um comportamento trófico noturno. No entanto, até o momento, não há consenso acerca do período ideal de oferta, nem da quantidade de náuplios, na fase larval. No presente estudo, dois aspectos do manejo alimentar das larvas de M. rosenbergii foram testados experimentalmente - (i) o horário da oferta dos náuplios de Atemia (8:00h e 20:00h) e (ii) a densidade da oferta (5, 10 e 20 NA mL-1). Os resultados indicam que as larvas de M. rosenbergii se alimentam preferencialmente de náuplios durante a fase clara do dia e que a oferta nesse horário promove aumento na produtividade de 25%. Além disso, a oferta de náuplios de Artemia deve ser em densidades superiores 5, não excedendo 10 Na mL-1.

On feeding of the freshwater prawn larvae Macrobrachium rosenbergii / Sobre a alimentação de larvas do camarão de água doce Macrobrachium rosembergii

The hatchery of Macrobrachium rosenbergii is a successful activity that supports freshwater prawn farming operations worldwide, although feeding schedules require improvement. As M. rosenbergii is assumed to forage at night, Artemia nauplii (AN) are normally offered in the afternoon or at night. However, at present, there is neither consensus on the optimum schedule nor the amount of nauplii that should be provided daily during the larval phase. In the present study, two aspects of the provisioning of the M. rosenbergii larvae were tested experimentally (i) the timing of the presentation of the Artemia nauplii (08:00 h and 20:00 h), and (ii) the density of the nauplii (5, 10, 20 AN mL-1). The results showed that M. rosenbergii larvae feed Artemia nauplii preferentially during the daylight hours, and that provisioning during this period supports a 25% increase in productivity. The results also showed that it is unnecessary to provide Artemia nauplii at a density up to 5 Na mL-1, not exceeding 10 AN mL-1.(AU)

A larvicultura do Macrobrachium rosenbergii é uma atividade bem-sucedida que possibilita o cultivo dessa espécie em todo o mundo. Todavia, o manejo alimentar na fase larval é um aspecto que ainda pode ser otimizado. A oferta dos náuplios de Artemia (NA) ocorre no final da tarde ou a noite, pois é atribuído a essa espécie um comportamento trófico noturno. No entanto, até o momento, não há consenso acerca do período ideal de oferta, nem da quantidade de náuplios, na fase larval. No presente estudo, dois aspectos do manejo alimentar das larvas de M. rosenbergii foram testados experimentalmente - (i) o horário da oferta dos náuplios de Atemia (8:00h e 20:00h) e (ii) a densidade da oferta (5, 10 e 20 NA mL-1). Os resultados indicam que as larvas de M. rosenbergii se alimentam preferencialmente de náuplios durante a fase clara do dia e que a oferta nesse horário promove aumento na produtividade de 25%. Além disso, a oferta de náuplios de Artemia deve ser em densidades superiores 5, não excedendo 10 Na mL-1.(AU)

Relationship between the coastal origin of the freshwater prawn Macrobrachium amazonicum and salinity levels in the hatchery / Relação entre a origem costeira de Macrobrachium amazonicum e o nível de salinidade na larvicultura

In the culture of crustacean larvae, the best survival rates are observed at optimal salinity due to the lower expenditure of energy for osmoregulation. In optimal conditions, greater longevity is expected under conditions of complete starvation. In the present study, larvae were obtained from ovigerous females of the freshwater prawn Macrobrachium amazonicum captured in two distinct regions of the Amazon coast of Pará, representing Amazonian várzea (Abaetetuba) and estuarine (Bragança) habitats. The larvae were maintained under starvation conditions, and from the zoea I to the zoea VII stages, they were exposed to salinities of 0, 2, 5, 10, 20 and 30 ppt. Based on the results of these trials, the larvae (100 larvae/L) were then reared in a dynamic closed system in 2L tanks at salinities of 5, 10 and 20 ppt, being fed with Artemia nauplii. In the larvae captured in estuarine habitats, longevity was greatest at a salinity of 10 ppt (12.00±0.79 days) and lowest in freshwater (6.77±3.47 days). In the várzea larvae, longevity was greatest at salinities of 2 (10.33±1.97 days), 5 (10.80±2.07 days) and 10 ppt (10.23±1.07 days). Other important differences were observed between the two groups of larvae. None of the estuarine larvae molted to the PL stage in freshwater and productivity was greatly reduced (43.2±7.8 PL/L) at a salinity of 5 ppt. By contrast, the várzea larvae developed into post-larvae (PL) normally in freshwater and could be reared at salinity 5 ppt with no loss of productivity. This permitted the minimization of management costs.(AU)

No cultivo das larvas de crustáceos maiores sobrevivências são observados nas salinidades ideais devido ao menor gasto energético com a osmorregulação. Em ótimas condições, é esperado maior longevidade destas sob completa inanição. No presente estudo, larvas foram obtidas de fêmeas ovígeras do camarão de água doce Macrobrachium amazonicum, capturadas de duas regiões costeiras da Amazônia: várzea (Abaetetuba/PA) e estuarina (Bragança/PA). As larvas foram mantidas em inanição a partir de zoea I e zoea VII e foram submetidas às salinidades 0, 2, 5, 10, 20 e 30 ppt,. Baseado nos resultados obtidos, as larvas (100 larvas/L) foram então cultivadas em sistema fechado dinâmico, em tanques com volume de 2L, nas salinidades: 5, 10, 20 ppt e alimentadas com náuplios de Artemia. Maiores longevidades foram observadas nas larvas de origem estuarina nas salinidade 10 (12,00 ± 0,79 dias) e menor em água doce (6,77 ± 3,47 dias). No entanto, melhores resultados foram registrados nas salinidades 2 (10,33 ± 1,97 dias), 5 (10,80 ± 2,07 dias) e 10 ppt (10,23 ± 1,07 dias) para as larvas de várzea. Relevante diferenças foram observadas quando comparados os dois cultivos:  as larvas de estuário não chegam a PL em água doce e apresentam redução da produtividade na salinidade 5 ppt (43,2 ± 7,8 PL/L) enquanto que as larvas de várzea atingem normalmente pós-larvas em água doce podendo ser cultivadas em salinidade 5ppt sem perda de produtividade, reduzindo assim os custos do manejo.(AU)

Relationship between the coastal origin of the freshwater prawn Macrobrachium amazonicum and salinity levels in the hatchery / Relação entre a origem costeira de Macrobrachium amazonicum e o nível de salinidade na larvicultura

In the culture of crustacean larvae, the best survival rates are observed at optimal salinity due to the lower expenditure of energy for osmoregulation. In optimal conditions, greater longevity is expected under conditions of complete starvation. In the present study, larvae were obtained from ovigerous females of the freshwater prawn Macrobrachium amazonicum captured in two distinct regions of the Amazon coast of Pará, representing Amazonian várzea (Abaetetuba) and estuarine (Bragança) habitats. The larvae were maintained under starvation conditions, and from the zoea I to the zoea VII stages, they were exposed to salinities of 0, 2, 5, 10, 20 and 30 ppt. Based on the results of these trials, the larvae (100 larvae/L) were then reared in a dynamic closed system in 2L tanks at salinities of 5, 10 and 20 ppt, being fed with Artemia nauplii. In the larvae captured in estuarine habitats, longevity was greatest at a salinity of 10 ppt (12.00±0.79 days) and lowest in freshwater (6.77±3.47 days). In the várzea larvae, longevity was greatest at salinities of 2 (10.33±1.97 days), 5 (10.80±2.07 days) and 10 ppt (10.23±1.07 days). Other important differences were observed between the two groups of larvae. None of the estuarine larvae molted to the PL stage in freshwater and productivity was greatly reduced (43.2±7.8 PL/L) at a salinity of 5 ppt. By contrast, the várzea larvae developed into post-larvae (PL) normally in freshwater and could be reared at salinity 5 ppt with no loss of productivity. This permitted the minimization of management costs.

No cultivo das larvas de crustáceos maiores sobrevivências são observados nas salinidades ideais devido ao menor gasto energético com a osmorregulação. Em ótimas condições, é esperado maior longevidade destas sob completa inanição. No presente estudo, larvas foram obtidas de fêmeas ovígeras do camarão de água doce Macrobrachium amazonicum, capturadas de duas regiões costeiras da Amazônia: várzea (Abaetetuba/PA) e estuarina (Bragança/PA). As larvas foram mantidas em inanição a partir de zoea I e zoea VII e foram submetidas às salinidades 0, 2, 5, 10, 20 e 30 ppt,. Baseado nos resultados obtidos, as larvas (100 larvas/L) foram então cultivadas em sistema fechado dinâmico, em tanques com volume de 2L, nas salinidades: 5, 10, 20 ppt e alimentadas com náuplios de Artemia. Maiores longevidades foram observadas nas larvas de origem estuarina nas salinidade 10 (12,00 ± 0,79 dias) e menor em água doce (6,77 ± 3,47 dias). No entanto, melhores resultados foram registrados nas salinidades 2 (10,33 ± 1,97 dias), 5 (10,80 ± 2,07 dias) e 10 ppt (10,23 ± 1,07 dias) para as larvas de várzea. Relevante diferenças foram observadas quando comparados os dois cultivos:  as larvas de estuário não chegam a PL em água doce e apresentam redução da produtividade na salinidade 5 ppt (43,2 ± 7,8 PL/L) enquanto que as larvas de várzea atingem normalmente pós-larvas em água doce podendo ser cultivadas em salinidade 5ppt sem perda de produtividade, reduzindo assim os custos do manejo.

Assessing the potential of partial replacing of Artemia by practical inert diet in the larviculture of the Amazon River prawn / Potencial uso da dieta inerte como um substituto parcial aos náuplios de Artemia na larvicultura do camarão-da-amazônia

The aim of this study was to evaluate the effect of the replacement of Artemia nauplii by egg-custard in the final phase of Macrabrachium amazonicum hatchery. The treatments were: AN-IX larvae were fed Artemia nauplii during all culture and when they reached stage V, inert diet was added to the feed (control); AN-VII larvae were fed Artemia nauplii from stage II to stage VI and it was totally replaced by inert diet from stage VII onwards; AN-V larvae were fed Artemia nauplii from stage II to stage IV and it was totally replaced by inert diet from stage V onwards. Larvae were reared in 120-L culture tanks, coupled to biological filters. Larvae largely ingested inert diet when it was the single food available (90-100% of animals showed digestive tract full). Nonetheless, feeding larvae of M. amazonicum with solely inert diet from stage V or VII onward, negatively affect larval development and survival. Productivity drastically decreased from ~60 PL L-1 (control) to ~40 PL L-1 in AN-VII and ~10 PL L-1 in AN-V. The dry mass of the post-larvae declined ~25% in the AN-V and AN-VII. This may be due to low digestibility or nutritional deficiency of the inert diet. Therefore, the complete replacement of Artemia nauplii until stage VII is not recommended for the management of Amazon river prawn larviculture.(AU)

O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito da substituição total dos náuplios de Artemia pela dieta inerte (creme de ovos) na fase final da larvicultura do Macrobrachium amazonicum. Os tratamentos adotados foram: NA-IX larvas alimentadas com náuplios de Artemia durante todo cultivo e oferta da dieta inerte a partir do estágio V (controle); NA-VII larvas alimentadas com Artemia até o estágio VI e somente dieta inerte a partir do estágio VII; NA-V alimentadas com Artemia até o estágio IV e somente dieta inerte a partir do estágio V. Os cultivos foram realizados em tanques de 120 L acoplados a filtros biológicos. As larvas ingeriram dieta inerte, sendo observado o preenchimento do tubo digestório, em 90 a 100% dos animais, quando este foi o único alimento ofertado. No entanto, a substituição dos náuplios de Artemia a partir dos estágios V e VII afetaram negativamente o desenvolvimento larval e a sobrevivência. A produtividade caiu drasticamente de ~60 PL L-1 (controle) para ~40 em NA-VII e ~10 em NA-V. As pós-larvas sofreram redução de massa em ~25% em NA-VII e NA-V, em relação a NA-IX. Isso deve ser devido à baixa digestibilidade ou carência nutritiva da dieta inerte. Portanto, a substituição total da Artemia até o estágio VII não é recomendada para o camarão-da-amazônia.(AU)

Assessing the potential of partial replacing of Artemia by practical inert diet in the larviculture of the Amazon River prawn / Potencial uso da dieta inerte como um substituto parcial aos náuplios de Artemia na larvicultura do camarão-da-amazônia

The aim of this study was to evaluate the effect of the replacement of Artemia nauplii by egg-custard in the final phase of Macrabrachium amazonicum hatchery. The treatments were: AN-IX larvae were fed Artemia nauplii during all culture and when they reached stage V, inert diet was added to the feed (control); AN-VII larvae were fed Artemia nauplii from stage II to stage VI and it was totally replaced by inert diet from stage VII onwards; AN-V larvae were fed Artemia nauplii from stage II to stage IV and it was totally replaced by inert diet from stage V onwards. Larvae were reared in 120-L culture tanks, coupled to biological filters. Larvae largely ingested inert diet when it was the single food available (90-100% of animals showed digestive tract full). Nonetheless, feeding larvae of M. amazonicum with solely inert diet from stage V or VII onward, negatively affect larval development and survival. Productivity drastically decreased from ~60 PL L-1 (control) to ~40 PL L-1 in AN-VII and ~10 PL L-1 in AN-V. The dry mass of the post-larvae declined ~25% in the AN-V and AN-VII. This may be due to low digestibility or nutritional deficiency of the inert diet. Therefore, the complete replacement of Artemia nauplii until stage VII is not recommended for the management of Amazon river prawn larviculture.

O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito da substituição total dos náuplios de Artemia pela dieta inerte (creme de ovos) na fase final da larvicultura do Macrobrachium amazonicum. Os tratamentos adotados foram: NA-IX larvas alimentadas com náuplios de Artemia durante todo cultivo e oferta da dieta inerte a partir do estágio V (controle); NA-VII larvas alimentadas com Artemia até o estágio VI e somente dieta inerte a partir do estágio VII; NA-V alimentadas com Artemia até o estágio IV e somente dieta inerte a partir do estágio V. Os cultivos foram realizados em tanques de 120 L acoplados a filtros biológicos. As larvas ingeriram dieta inerte, sendo observado o preenchimento do tubo digestório, em 90 a 100% dos animais, quando este foi o único alimento ofertado. No entanto, a substituição dos náuplios de Artemia a partir dos estágios V e VII afetaram negativamente o desenvolvimento larval e a sobrevivência. A produtividade caiu drasticamente de ~60 PL L-1 (controle) para ~40 em NA-VII e ~10 em NA-V. As pós-larvas sofreram redução de massa em ~25% em NA-VII e NA-V, em relação a NA-IX. Isso deve ser devido à baixa digestibilidade ou carência nutritiva da dieta inerte. Portanto, a substituição total da Artemia até o estágio VII não é recomendada para o camarão-da-amazônia.