Resumo
The present investigation was aimed to examine the concentrations of trace metals including e.g copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), and zinc (Zn) in water samples collected from nursery pond of grass carp (Ctenopharyngodon idella) in Bannu Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa during the period from April 2018 to January 2019. The temperature and pH of each water sample were measured for the whole study duration. The concentration of Copper (Cu), Manganese (Mn), Nickel (Ni), and Zinc (Zn) in collected water samples were measured in mg/liter by using Atomic Absorption Spectrophotometer. The blank and standard solutions for device calibration Standard solutions i.e., 2.0 mg, 4.0 mg, and 6.0 were used to measure the concentration of these metals in water samples to verify the measurements. The data was statistically analyzed on descriptive statistics (estimation of proportions and standard deviation) used to summarize mean concentration. The results obtained of both temperature and pH of water samples were found in ranged 10 to 36 0C and 7.0 to 8.44; whereas the size of fry stages was ranged from 4.0 to 56.0 mm in total length. The results of investigated metals found in pond water samples are in order of Zn>Mn>Ni>Cu, respectively. As optimum temperature and pH for grass carp were mostly between 15 0C and 30 0C and pH 6.5 to 8.0. It was concluded from obtained results that temperature, pH, and trace metals were found appropriate for the growth of Ctenopharyngodon idella from fry to fingerling stages, but the highest amount of zinc can cause its mortality. It is a preliminary study on grass carp culturing in Bannu fish hatchery so, it would provide useful information for model fish seed production unit in a hatchery.
A presente investigação teve como objetivo examinar as concentrações de metais traço, incluindo cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) em amostras de água coletadas de viveiro de carpa-capim (Ctenopharyngodon idella) em Incubatório de Bannu de Khyber Pakhtunkhwa durante o período de abril de 2018 a janeiro de 2019. A temperatura e o pH de cada amostra de água foram medidos durante todo o período do estudo. A concentração de cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) nas amostras de água coletadas foi medida em mg / litro usando espectrofotômetro de absorção atômica. As soluções em branco e padrão para as soluções padrão de calibração do dispositivo, ou seja, 2,0 mg, 4,0 mg e 6,0, foram usadas para medir a concentração desses metais em amostras de água para verificar as medições. Os dados foram analisados estatisticamente em estatística descritiva (estimativa de proporções e desvio padrão) usada para resumir a concentração média. Os resultados obtidos tanto de temperatura quanto de pH das amostras de água variaram de 10 a 36 0C e 7,0 a 8,44, enquanto o tamanho dos estágios de alevinos variou de 4,0 a 56,0 mm no comprimento total. Os resultados dos metais investigados encontrados em amostras de água de lagoas são da ordem de Zn > Mn > Ni > Cu, respectivamente. A temperatura e o pH ótimos para a carpa-capim foram principalmente entre 15 0C e 30 0C e pH 6,5 a 8,0. Concluiu-se, a partir dos resultados obtidos, que temperatura, pH e traços de metais foram considerados adequados para o crescimento de Ctenopharyngodon idella desde os estágios de alevinos até alevinos, mas a maior quantidade de zinco pode causar sua mortalidade. É um estudo preliminar sobre a cultura da carpa-capim em incubatório de peixes Bannu, portanto forneceria informações úteis para modelo de unidade de produção de sementes de peixes em um incubatório.
Assuntos
Animais , Carpas , Cobre , Manganês , Níquel , Poluentes Químicos da Água/análise , ZincoResumo
Abstract The present investigation was aimed to examine the concentrations of trace metals including e.g copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), and zinc (Zn) in water samples collected from nursery pond of grass carp (Ctenopharyngodon idella) in Bannu Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa during the period from April 2018 to January 2019. The temperature and pH of each water sample were measured for the whole study duration. The concentration of Copper (Cu), Manganese (Mn), Nickel (Ni), and Zinc (Zn) in collected water samples were measured in mg/liter by using Atomic Absorption Spectrophotometer. The blank and standard solutions for device calibration Standard solutions i.e., 2.0 mg, 4.0 mg, and 6.0 were used to measure the concentration of these metals in water samples to verify the measurements. The data was statistically analyzed on descriptive statistics (estimation of proportions and standard deviation) used to summarize mean concentration. The results obtained of both temperature and pH of water samples were found in ranged 10 to 36 0C and 7.0 to 8.44; whereas the size of fry stages was ranged from 4.0 to 56.0 mm in total length. The results of investigated metals found in pond water samples are in order of Zn>Mn>Ni>Cu, respectively. As optimum temperature and pH for grass carp were mostly between 15 0C and 30 0C and pH 6.5 to 8.0. It was concluded from obtained results that temperature, pH, and trace metals were found appropriate for the growth of Ctenopharyngodon idella from fry to fingerling stages, but the highest amount of zinc can cause its mortality. It is a preliminary study on grass carp culturing in Bannu fish hatchery so, it would provide useful information for model fish seed production unit in a hatchery.
Resumo A presente investigação teve como objetivo examinar as concentrações de metais traço, incluindo cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) em amostras de água coletadas de viveiro de carpa-capim (Ctenopharyngodon idella) em Incubatório de Bannu de Khyber Pakhtunkhwa durante o período de abril de 2018 a janeiro de 2019. A temperatura e o pH de cada amostra de água foram medidos durante todo o período do estudo. A concentração de cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) nas amostras de água coletadas foi medida em mg / litro usando espectrofotômetro de absorção atômica. As soluções em branco e padrão para as soluções padrão de calibração do dispositivo, ou seja, 2,0 mg, 4,0 mg e 6,0, foram usadas para medir a concentração desses metais em amostras de água para verificar as medições. Os dados foram analisados estatisticamente em estatística descritiva (estimativa de proporções e desvio padrão) usada para resumir a concentração média. Os resultados obtidos tanto de temperatura quanto de pH das amostras de água variaram de 10 a 36 0C e 7,0 a 8,44, enquanto o tamanho dos estágios de alevinos variou de 4,0 a 56,0 mm no comprimento total. Os resultados dos metais investigados encontrados em amostras de água de lagoas são da ordem de Zn > Mn > Ni > Cu, respectivamente. A temperatura e o pH ótimos para a carpa-capim foram principalmente entre 15 0C e 30 0C e pH 6,5 a 8,0. Concluiu-se, a partir dos resultados obtidos, que temperatura, pH e traços de metais foram considerados adequados para o crescimento de Ctenopharyngodon idella desde os estágios de alevinos até alevinos, mas a maior quantidade de zinco pode causar sua mortalidade. É um estudo preliminar sobre a cultura da carpa-capim em incubatório de peixes Bannu, portanto forneceria informações úteis para modelo de unidade de produção de sementes de peixes em um incubatório.
Resumo
Abstract The present investigation was aimed to examine the concentrations of trace metals including e.g copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), and zinc (Zn) in water samples collected from nursery pond of grass carp (Ctenopharyngodon idella) in Bannu Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa during the period from April 2018 to January 2019. The temperature and pH of each water sample were measured for the whole study duration. The concentration of Copper (Cu), Manganese (Mn), Nickel (Ni), and Zinc (Zn) in collected water samples were measured in mg/liter by using Atomic Absorption Spectrophotometer. The blank and standard solutions for device calibration Standard solutions i.e., 2.0 mg, 4.0 mg, and 6.0 were used to measure the concentration of these metals in water samples to verify the measurements. The data was statistically analyzed on descriptive statistics (estimation of proportions and standard deviation) used to summarize mean concentration. The results obtained of both temperature and pH of water samples were found in ranged 10 to 36 0C and 7.0 to 8.44; whereas the size of fry stages was ranged from 4.0 to 56.0 mm in total length. The results of investigated metals found in pond water samples are in order of Zn>Mn>Ni>Cu, respectively. As optimum temperature and pH for grass carp were mostly between 15 0C and 30 0C and pH 6.5 to 8.0. It was concluded from obtained results that temperature, pH, and trace metals were found appropriate for the growth of Ctenopharyngodon idella from fry to fingerling stages, but the highest amount of zinc can cause its mortality. It is a preliminary study on grass carp culturing in Bannu fish hatchery so, it would provide useful information for model fish seed production unit in a hatchery.
Resumo A presente investigação teve como objetivo examinar as concentrações de metais traço, incluindo cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) em amostras de água coletadas de viveiro de carpa-capim (Ctenopharyngodon idella) em Incubatório de Bannu de Khyber Pakhtunkhwa durante o período de abril de 2018 a janeiro de 2019. A temperatura e o pH de cada amostra de água foram medidos durante todo o período do estudo. A concentração de cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) nas amostras de água coletadas foi medida em mg / litro usando espectrofotômetro de absorção atômica. As soluções em branco e padrão para as soluções padrão de calibração do dispositivo, ou seja, 2,0 mg, 4,0 mg e 6,0, foram usadas para medir a concentração desses metais em amostras de água para verificar as medições. Os dados foram analisados estatisticamente em estatística descritiva (estimativa de proporções e desvio padrão) usada para resumir a concentração média. Os resultados obtidos tanto de temperatura quanto de pH das amostras de água variaram de 10 a 36 0C e 7,0 a 8,44, enquanto o tamanho dos estágios de alevinos variou de 4,0 a 56,0 mm no comprimento total. Os resultados dos metais investigados encontrados em amostras de água de lagoas são da ordem de Zn > Mn > Ni > Cu, respectivamente. A temperatura e o pH ótimos para a carpa-capim foram principalmente entre 15 0C e 30 0C e pH 6,5 a 8,0. Concluiu-se, a partir dos resultados obtidos, que temperatura, pH e traços de metais foram considerados adequados para o crescimento de Ctenopharyngodon idella desde os estágios de alevinos até alevinos, mas a maior quantidade de zinco pode causar sua mortalidade. É um estudo preliminar sobre a cultura da carpa-capim em incubatório de peixes Bannu, portanto forneceria informações úteis para modelo de unidade de produção de sementes de peixes em um incubatório.
Assuntos
Animais , Carpas , Paquistão , Água , Lagoas , PesqueirosResumo
ABSTRACT: Anesthetics are effective to reduce or minimize stress in handling operations related to fish cultures. Aiming to avoid residual effects of synthetic drugs, several natural agents, such as essential oils (EOs), have been tested. The aim of this study was to determine the optimal concentration of the EO of Ocimum micranthum for induction of anesthesia in juveniles of silver catfish (Rhamdia quelen) and grass carp (Ctenopharyngodon idella). Results demonstrated that the most suitable concentration to sedate silver catfish and carp is 25μL/L, while to anesthetize 200μL/L is more suitable for silver catfish and 100μL/L for grass carp, because these concentrations induce deep anesthesia in less than three min and recovery in less than five min. Analysis of the EO constituents showed methyl chavicol, a compound with carcinogenic potential, as the major component (58.2%). Therefore, the EO of O. micranthum is not recommended for fish anesthesia if the fish are to be used as food.
RESUMO: Os anestésicos são eficazes para reduzir ou minimizar o estresse nas operações de manuseio relacionadas à piscicultura. Com o objetivo de evitar efeitos residuais de fármacos sintéticos, vários agentes naturais, como óleos essenciais (OEs), têm sido testados. O objetivo deste estudo foi determinar a concentração ótima do OE de Ocimum micranthum para a indução de anestesia em juvenis de jundiá (Rhamdia quelen) e carpa capim (Ctenopharyngodon idella). Os resultados demonstram que a concentração mais adequada para sedar jundiás e carpas capim é 25μL/L. Enquanto que para anestesiar 200μL/L é mais adequado para jundiás e 100μL/L para carpas capim, pois essas concentrações induzem anestesia profunda em menos de três minutos e recuperação em menos de cinco minutos. A análise dos constituintes do OE identificou o metil chavicol, um composto com potencial carcinogênico, como componente majoritário (58,2%). Portanto, o OE de O. micranthum não é recomendado para anestesia de peixes usado como alimento.
Resumo
No Brasil, aproximadamente quatro milhões de pessoas estão envolvidas direta ou indiretamente com a aquicultura, a qual contribui como fonte de renda e produção de alimento. Na última década, o consumo per capita de pescado no mundo elevou-se em mais de 100%, ressaltando a preocupação quanto ao bem-estar e redução do estresse desses animais por parte do consumidor de proteína animal, dos pesquisadores, dos desenvolvedores de tecnologias ou dos produtores. É sabido que o estresse nos peixes desencadeia respostas neuroendócrinas, gerando respostas primárias, secundárias e/ou terciárias, o que libera catecolaminas e cortisol, prejudicial para o desenvolvimento, imunidade e reprodução. Na última década, houve certo avanço em relação à anestesia aplicada aos teleósteos, destacando-se o aumento do número de estudos relacionados ao uso de anestésicos e suas respostas neuro-fisiológicas. Entretanto, as diferenças entre respostas específicas para cada espécie, qualidade e padrões da água, dentre outros fatores, dificultam a pesquisa e o uso prático dos anestésicos nos peixes, e embora hajam estes limitantes, o uso de determinados anestésicos se justifica durante o manejo, transporte ou qualquer outra forma de manipulação, a fim de minimizar o estresse, evitar traumas, morbidades ou até mesmo a morte dos animais. A carpa capim é um peixe nativo da Ásia oriental e foi amplamente distribuída ao redor do mundo como controlador biológico dado seu alto consumo de macrófitas aquáticas, tornando-se desta forma importante espécie de cultivo também no Brasil. Embora seja muito utilizada como modelo experimental por ser um animal de fácil adaptação, não há protocolos anestésicos definidos para a espécie. Desta forma, o estudo dos efeitos de anestésicos sobre essa espécie é relevante tanto sob o aspecto científico, de bem-estar, como de de produção. O presente estudo teve por objetivo avaliar o efeito do eugenol, benzocaína e gelo sobre o bem estar de carpas capim adultas (Ctenopharyngodon idella) durante processos sedativos, anestésicos e/ou eutanásicos. Foram utilizados 60 peixes adultos com peso médio de 743,0 (± 6,2) g. O delineamento experimental foi inteiramente casualisado e os animais foram divididos em oito grupos, conforme o tratamento aos quais foram submetidos, sendo: grupo testemunha (GT), controle (CO), etanol 1,75 ml.L-1 (ET), gelo (GE), eugenol 50 mg.L-1 (E50), eugenol 250 mg.L-1 (E250), benzocaína 100 mg.L-1 (B100) e benzocaína 300 mg.L-1 (B300). Todos os animais passaram por um período de aclimatação de sete dias no sistema de recirculação. Os animais de um mesmo aquário foram capturados simultaneamente e submetidos individualmente aos respectivos desafios nas câmaras de anestesia. Os estágios anestésicos foram subdivididos em 0, 1, 2, 3 e 4 e o tempo para alcançar cada estágio foi medido. Posteriormente foi realizada coleta do sangue para análises bioquímicas e em seguida, os animais foram eutanasiados por secção medular, biometrados e parte do fígado coletado para análise de glicogênio hepático. Observamos que os peixes do tratamento GE demoraram mais tempo para alcançar os estágios 1 e 2 (69s e 316s) quando comparados aos outros tratamentos (B100 31s e 58s; E50 25s e 55s; B300 17s e 35s; E250 19s e 40s respectivamente). Houve diferença estatística entre os grupos (p<0,01) quanto ao tempo exigido para atingir os estágios anestésicos 3 e 4, contudo, GE foi o que requereu tempo mais longo (394s e 461s). Comparativamente, animais tratados com as menores doses dos anestésicos benzocaína e eugenol demandaram tempo mais longo para alcançar os estágios anestésicos 3 e 4 (E50 = 81s e 132s; B100 = 77s e 105s) do que nas concentrações mais elevadas (E250 = 43s e 62s; B300 = 42s e 57s). Como agentes sedativos e anestésicos, a benzocaína na concentração de 300 mg.L-1 proporcionou a resposta mais rápida, seguida do eugenol 250 mg.L-1. Como agentes eutanásicos a benzocaína e o eugenol se mostraram eficazes. Em relação ao bem estar, o grupo B100 apresentou as concentrações mais altas para as análises de glicose (141,8 ± 5,3 mg.dL-1) e cortisol (187,2 ± 6,3 ng.mL-1) (p<0,05). Embora a benzocaína na concentração 100 mg.L-1 seja amplamente utilizada como anestésico em peixes, nosso estudo demonstrou esta como agente estressor para carpas capim adultas.
In Brazil, approximately four million people are directly or indirectly involved in aquaculture, which contributes as a source of income and food production. In the last decade, there has been an increase in the per capita consumption of fish in the world by more than 100%, generating concern on the welfare and stress reduction of these animals, part by the animal protein consumer, the researchers, technology developers and producers. It is known that stress in fish triggers neuroendocrine responses, thus generating primary, secondary and / or tertiary responses, which releases catecholamines and cortisol, detrimental to the development, immunity and reproduction. In the last decade, there has been some progress in relation to anesthesia applied to teleosts, especially the increase in the number of studies related to the use of anesthetics and their neurophysiological responses. However, the differences between species-specific responses, water quality and patterns, among other factors, make it difficult to research and use anesthetics in fish. Although there are these limitations, the use of certain anesthetics is justified during handling, transportation or any other form of manipulation in order to minimize stress, avoid trauma, morbidities or even death of the animals. Grass carp (Ctenopharyngodon idella), native to East Asia, has been widely distributed around the world as a biological controller, given its high consumption of aquatic macrophytes, becoming an important crop species in Brazil. Although, it is widely used as an experimental model because it is an easily adapted animal, there are no anesthetic protocols defined for the species. Thus, the study of the effects of anesthetics on this species is relevant under the scientific, welfare and production aspects. The aim of this study was to evaluate the effect of eugenol, benzocaine and water ice on welfare during sedative, anesthetic and/or euthanasic processes in adult grass carps. Sixty adult fish were used, with a mean weight of 743.0 (± 6.2) g. The experimental design was randomized and the animals were divided into eight groups, according to the treatment to which they were submitted: witness group (WG), control (CO), ethanol 1.75 ml.L-1 (ET), water ice (WI) eugenol 50 mg.L-1 (E50), eugenol 250 mg.L-1 (E250), benzocaine 100 mg.L-1 (B100) and benzocaine 300 mg.L-1 (B300). All animals underwent a seven-day acclimation period in the recirculation system. The animals from the same aquarium were captured simultaneously and individually submitted to the respective challenges in anesthesia chambers. The anesthetic stages were subdivided into 0, 1, 2, 3 and 4 and the time to reach each stage was measured. Blood samples were collected for biochemical analysis and then the animals were euthanized by the medullary section. They were biometrically and had part of the liver collected for hepatic glycogen analysis. We observed that WI group (p <0.01) took longer to reach stages 1 and 2 (69s and 316s) when compared to the other treatments (B100 - 31s and 58s, E50 - 25s and 55s, B300 - 17s and 35s, E250s 19s and 40s respectively). There was a statistical difference between the groups (p <0.01) regarding the time required to reach the anesthetic stages 3 and 4, however, WI required the longest time (394s and 461s). Comparatively, animals treated with lower doses of benzocaine and eugenol anesthetics required longer time to reach anesthetic stages 3 and 4 (E50 = 81s and 132s; B100 = 77s and 105s) than in the higher concentrations (E250 = 43s and 62s; B300 = 42s and 57s). As sedatives and anesthetics, benzocaine at the concentration of 300 mg.L-1 provided the fastest response, followed by eugenol 250 mg.L-1. As euthanasic agents, benzocaine and eugenol were effective. In relation to welfare, B100 group had the highest concentrations for glucose (141.8 ± 5.3 mg.dL-1) and cortisol (187.2 ± 6.3 ng.mL-1) (p<0.05). Although benzocaine at 100 mg.L-1 concentration is widely used as an anesthetic in fish, our study demonstrated this as a stressor agent for adult grass carps.
Resumo
A carpa capim (Ctenopharyngodon idella) consome um volume elevado de matéria vegetal e tem sido utilizada para controle de plantas aquáticas. Parte da celulose contida nestes vegetais acredita-se ser degradada por bactérias intestinais. Fontes alimentares constituídas de carboidratos, ao serem metabolizadas em ambiente anaeróbio, geram produtos secundários como ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), que fornecem energia e carbono necessários para a manutenção do metabolismo do animal. A identificação das bactérias que habitam o trato intestinal desses animais é fundamental para a compreensão do processo fermentativo, e para isso o uso de ferramentas de biologia molecular, como a utilização de sequências do RNAr 16S, é indicado. Esse trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade fermentativa in vitro de diferentes fontes de carboidrato pela microbiota intestinal do peixe carpa capim e realizar a caracterização molecular das bactérias presentes após a fermentação in vitro. Nove espécimes de carpa capim foram coletados de viveiros escavados do setor de piscicultura da PUCPR (LAPEP). Os animais foram eutanasiados e seus intestinos foram retirados. O conteúdo intestinal foi incubado em meio de cultivo anaeróbio contendo feno de alfafa, fubá de milho e glicose como fontes de carbono. Os valores de pH e nitrogênio amoniacal (N-NH3) foram medidos em 0h, 8h, 12h, 24h e 48h, sob diferentes temperaturas de incubação (18 ºC, 26 ºC e 37 ºC). As análises de AGCC foram realizadas para os tempos 0h, 8h e 48h, a partir de amostras incubadas a 26 ºC. Após 48h de incubação, foi extraído o DNA do conteúdo dos frascos de fermentação, seguido por amplificação por PCR do gene RNAr 16S utilizando os primers 27F e 1492R. O produto de PCR foi clonado e o DNA plasmidial dos clones foi extraído por miniprep e seus fragmentos foram sequenciados. As sequências obtidas foram comparadas com aquelas presentes nos bancos de dados RDP e GenBank. O meio apresentou acidificação de 6,8 para 6,6 para no tratamento com glicose; de 6,9 para 5,9 com fubá e manteve-se inalterado no tratamento de feno (6,9). A concentração de N-NH3 observada nos tempos 0h e 48h variou de 2,2 mM a 3,3mM; de 2,4 mM a 2,8mM e de 2,4 mM a 3,9mM nos tratamentos contendo glicose, fubá e feno, respectivamente. Não houve diferença significativa entre as concentrações de N-NH3 e as diferentes temperaturas de incubação. A concentração total de AGCC mensurada nos tempos 0h e 48h de incubação na temperatura de 26 °C foi de 8, mM a 28 mM para glicose, 3,7 mM a 63,4 mM para fubá e de 4,6 mM a 18,6 mM para feno. Os filos mais abundantes identificados nos tratamentos de glicose e feno incubados a 26 °C foram, em ordem decrescente, Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes e Fusobacteria. Entre os gêneros bacterianos identificados, os mais abundantes foram Eubacterium, Pseudomonas e Clostridium na amostra contendo glicose e Cetobacterium, Clostridium e Anaerosinus na amostra contendo feno. As espécies bacterianas identificadas foram Eubacterium aggregans, Eubacterium sp., Clostridium butyricum e Pseudomonas sp. no tratamento com glicose e Clostridium sp., Robinsoniella peorienses, Cetobacterium somerae e Hafnia alvei no tratamento de feno. Os resultados encontrados demonstram que a microbiota intestinal de carpa capim possui capacidade significativa de fermentar carboidratos, considerando os dados de pH, AGCC e produção de gás, quando comparados com valores obtidos para outros peixes. A caracterização molecular predominante de microrganismos anaeróbios demonstra que as condições de anaerobiose foram mantidas durante o experimento. A diversidade microbiana encontrada, bem como os parâmetros de fermentação sugerem que a dieta exerceu influência sobre a microbiota intestinal e consequentemente sobre o potencial fermentativo do conteúdo do intestino de carpa capim.
The grass carp (Ctenopharyngodon idella) ingests large amounts of plant material and has been used to control aquatic plants. Part of the cellulose present in the plants is believed to be degraded by intestinal bacteria. Dietary sources comprised of carbohydrates when metabolized in an anaerobic environment generate short chain fatty acids (SCFA) which provide energy and carbon necessary for the maintenance of the animals metabolism. The identification of bacteria that inhabit the intestinal tract of animals is fundamental to the understanding of the fermentation process and the use of molecular biology tools such as the 16S rRNA sequences is recommended. This work aimed to evaluate the in vitro fermentative ability of the intestinal microbiota of the grass carp on different sources of carbohydrates and to characterize the bacteria present following in vitro fermentation. Nine grass carp specimens were collected from excavated ponds located in the fish farm of PUCPR (LAPEP). Animals were euthanized and their intestines were removed. The intestinal contents were incubated in anaerobic culture medium containing either alfalfa hay, corn meal and glucose as carbon sources. The pH and ammonia (NH3) values were measured at 0h, 8h, 12h, 24h and 48h under different incubation temperatures (18°C, 26°C and 37°C). The analysis of SCFA were performed on samples from incubation times of 0h, 8h and 48h and at 26°C. After 48 h of incubation, DNA was extracted from the contents of the fermentation flasks, followed by PCR amplification of the 16S rRNA gene using primers 27F and 1492R. The PCR product was cloned, the plasmid DNA was extracted by miniprep and fragments were sequenced. Sequences were compared to those present in GenBank and RDP databases. Upon incubation, media suffered acidification, with pH values reducing from 6.8 to 6.6 in the glucose treatment; from 6.9 to 5.9 in the cornmeal treatment and remained unchanged in the hay treatment (6,9). The concentration of NH3 at 0h and 48h ranged from 2.2 mM to 3.3 mm; 2.4 mM to 2.4 mM; and 2.8mM to 3.9mM in glucose, corn and hay treatments, respectively. There was no significant difference between the N-NH3 concentrations in the different incubation temperatures. The concentration values of total SCFA measured at 0h and 48h at 26 ° C was 8 mM and 28 mM under glucose, 3.7 mM and 63.4 mM under cornmeal, and 4.6 mM and 18, 6 mM under alfalafa hay. The most abundant phyla identified in glucose and hay treatments incubated at 26°C were, in descending order, Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes and Fusobacterium. Among the identified bacterial genera, the most abundant were Eubacterium, Pseudomonas and Clostridium in the glucose treatment, and Cetobacterium, Clostridium and Anaerosinus in hay. Identified bacterial species were Eubacterium aggregans, Eubacterium sp., Clostridium butyricum and Pseudomonas sp. in the treatment with glucose, and Clostridium sp., Robinsoniella peorienses, Cetobacterium somerae and Hafnia alvei in the treatment with hay. The results show that the intestinal microbiota of grass carp has significant capacity to ferment carbohydrates, when pH, SCFA and gas production data were compared to values obtained for other fish. The molecular characterization of predominantly anaerobic microorganisms shows that anaerobic conditions were maintained during the experiment. The microbial diversity observed under the various treatments as well as the values of the fermentation parameters suggest that the diet influence the intestinal microbiota and hence the fermentation potential of the grass carp gut contents.
Resumo
Atualmente o peixe mais produzido no mundo, a carpa capim (Ctenopharyngodon idella) tem como particularidade a presença de dentes faringeanos, que auxiliam na maceração do alimento consumido. A disponibilidade de dietas com digestibilidade adequada e crescimento ótimo, são fator chave para o desenvolvimento da aquicultura. Assim, busca-se dietas baseadas em alimentos alternativos e de custo reduzido. Através da análise da capacidade fermentativa de carboidratos, é possível estimar a contribuição nutricional deste ingrediente, que posteriormente pode ser incluído na alimentação animal. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho produtivo e a capacidade fermentativa de inóculos intestinais de carpas capim, alimentadas com ração comercial e suplementados com três dietas contendo as forragens alfafa (Medicago sativa), capim elefante (Pennisetum purpureum) e capim papuã (Brachiaria plantaginea). Trezentos juvenis de carpas capim com peso médio de 46,0 ±12,4 g e comprimento médio 15,0 ±1,25 cm foram estocados em 12 tanques experimentais com 400 litros de volume, mantidos em sistema de recirculação de água. A alimentação foi ofertada diariamente, pela manhã ração comercial para todas as unidades experimentais no percentual de 1% do peso vivo (PV) dos animais. No período da tarde, o tratamento controle recebeu ração comercial baseada em 2,5% do PV, já nos tratamentos onde foi ofertada suplementação com alfafa, capim elefante ou capim papuã foram alimentados em 5% do PV. Após 60 dias, os animais foram abatidos, passaram por biometria, tiveram o trato gastrintestinal retirado, pesado e medido. Para a avaliação da capacidade fermentativa, foi preparado um meio de cultivo anaeróbio contendo solução basal, carboidrato e inóculos do trato gastrintestinal. Os frascos contendo os inóculos o material inoculado, foram incubados a uma temperatura de 26°C por um período de 48 h. Em intervalos de 6 h foram coletadas alíquotas deste conteúdo fermentado para análise de pH, gás e nitrogênio amoniacal. Os parâmetros físico-químicos de qualidade da água durante o período experimental foram condizentes com os recomendados para a espécie. Para o ganho de peso e taxa de crescimento específico, os melhores índices produtivos foram observados no tratamento controle, sendo este precedido do tratamento com suplementação de alfafa. Já a conversão alimentar foi estatisticamente igual nos tratamentos contendo alfafa, capim elefante e exclusivamente ração comercial. O capim papuã foi a forragem com aparente menor potencial de utilização para a suplementação de carpas capim. A avaliação capacidade fermentativa, indicou a aptidão para a fermentação de carboidratos no intestino da carpa capim. Os resultados demonstram ainda que a utilização de fontes vegetais pode ser uma alternativa para a suplementação de alfafa e capim elefante na recria de carpa capim.
Nowadays the most fish in the world, grass carp (Ctenopharyngodon idella) has the particularity the presence of pharyngeal teeth, which helps to maceration of the food consumed. The availability of diets with tt digestibility species and optimal growth, are key to developlment of aquaculture. Thus, they seek to diets based on alternative foods and reduced cost. By analyzing the fermentative capacity of carbohydrates, it is possible to estimate the nutritional contribution of this ingredient, which one could be included in animal feed in the future. The aim of this project was to value the productive performance and the fermentative capacity of inoculum from the intestinal content of grass carp fed with commercial feed and supplemented: alfafa (Medicago sativa), Elephant grass (Pannisetum purpureum) and Brachiaria (Brachiaria plantaginea). An amount of 300 grass carp with medium weight of 46.0 ±12.4 g and medium lenght of 15.0 ±1.25 cm were stocked in 12 experimental tanks with 400 liters of volume, kept at recirculation aquaculture system. The food was offered daily, at the morning commercial fish meal with for all experimental units, in percentage of 1% of body weight (BW) of the animals. In the afternoon, the control treatment received comercial feed based on 2.5% of BW. Since the treatments which was offered supplementation with alfafa, elephant grass or brachiaria, were fed at 5% of BW. After 60 days, the animals were slughtered, went through biometrics, had the gastrointestinal tract removed, weighed and measured. For the assessment of fermentative capacity, a means for anaerobic cultivation was prepared using basal solution, carbohydrate source and gastrintestinal fish tract inoculum. The culture medium containing the respective inoculum were incubated at a temperature of 26 ° C for a period of 48 h. Subsequently aliquots were collected this fermented content for pH analysis, gas and ammonia. The chemical-physical parameters of water quality were kept stable along the experimental time, commensurate values with the recommended for this specie. For the qeight gain and specific growth rate, improved performence were observed in the control treatment, this being preceded by treatment with alfafa supplementation. Since feed conversion was statistical similar in treatments containing alfafa, elephant grass and exclusively commercial feed. Finally, Brachiaria was the forage with less apparent potential use for supplemental grass carp. The evaluation fermentative capacity, indicated the suitability for fermentation of carbohydrates in the intestines of grass carp. The results further demonstrate that the use of plant sources may be na alternative for supplemental alfafa and elephant grass fo rearing grass carp.