Manejo e qualidade ambiental / Management and quality environmental

O cultivo de organismos aquáticos com fins ornamentais no país é considerado hoje uma das atividades mais lucrativas da piscicultura, em plena expansão nas últimas décadas em todo o mundo, em resposta ao aumento da demanda. Esse cultivo geralmente é feito em sistemas semi-intensivos e intensivos e em sistema de produção aberto ou fechado, como o sistema de recirculação (SriUam et al., 2016), por exemplo. O que esses sistemas de produção têm em comum, além da água, é que todos eles vão gerar resíduos. Normalmente esses resíduos são divididos em três tipos: animais cultivados, animais micro, como vermes e parasitas, e a água, o efluente. Qualquer organismo aquático que é cultivado em cativeiro nunca deve ser solto na natureza, mesmo que seja um animal nativo daquela região, salvo algum projeto que tenha como objetivo o repovoamento. Isso porque, ao cultivar algum animal em cativeiro, ele vai ter contato com outros animais, podendo pegar algum parasita do sistema, e, ao ser solto na natureza, pode levar esse parasita consigo. Um outro problema é quando esses animais se proliferam naquele ambiente e prejudicam todo o ecossistema naquela região. Em relação aos animais micro, como exemplo há o verme âncora, Learnea. Ele é um crustáceo parasita que foi trazido ao Brasil, mediante a importação de carpas e kinguios, e hoje é um problema sério no país, causando prejuízo financeiro por prejudicar a carne nos peixes de corte e o aspecto visual de peixes criados para ornamentação.(AU)

Importação de organismos aquáticos com fins ornamentais e de aquariofilia / Importation of aquatic organisms for ornamental and aquarium purposes

O mercado pet mundial alcançou em 2019 a movimentação de US$131,3 bilhões (ABINPET, 2020), apresentando taxa de crescimento de 5,2% em relação ao ano anterior. Os 8. Importação de organismos aquáticos com fins ornamentais e de aquariofilia pixabay.com Estados Unidos respondem por mais de 40% do mercado de vendas no setor de varejo no mundo. Nesse mercado, o Brasil atualmente ocupa a 4ª posição, com 4,7%, seguido por Alemanha e França, com participações de 4,4% e 4,3%, respectivamente. Ressalta-se que os 10 principais mercados do setor pet no mundo representaram 77,3% do total movimentado. Estimativas apontam que a população pet mundial é de cerca de 1,8 bilhão de animais (Figura 1), sendo aproximadamente 40% correspondentes aos peixes ornamentais, o que demonstra o potencial deles no mercado de animais de estimação. A concentração da população em pequenos espaços nas áreas urbanas torna o aquarismo uma atividade atrativa pelo pouco espaço demandado, e o desenvolvimento tecnológico permite a utilização de equipamentos que substituem a atenção constante do ser humano, ao se comparar a outros animais de estimação. Os aquariofilistas estão em busca incessante por novidades, seja por diferentes espécies ou fenótipos. Portanto, é comum nesse mercado a exportação e a importação de organismos aquáticos com fins de ornamentação e aquariofilia. O Brasil se destaca como exportador e, internacionalmente, é reconhecido como um celeiro de espécies para o aquarismo. Entretanto, quando se visitam lojas de aquário brasileiras, percebe-se que a grande maioria das espécies comercializadas são exóticas, mesmo com toda a biodiversidade existente no Brasil. Vários fatores levaram a esse cenário, como benefícios fiscais para exportação de peixes ornamentais (Lei Kandir de incentivo à exportação), pacote tecnológico desenvolvido para espécies exóticas e dificuldade logística para envio de espécies dos polos de produção para as principais áreas de consumo, que estão localizadas principalmente na região Sudeste do país.(AU)

Ecological structure of aquatic macroinvertebrate communities in the Hauts Plateaux of Northeast Algeria / Estrutura ecológica das comunidades de macroinvertebrados aquáticos nos Hauts Plateaux do nordeste da Argélia

Aquatic macroinvertebrates are integral parts of functioning wetlands, inhabiting a diversity of aquatic ecosystems where communities are spatially structured. Macroinvertebrates of some Mediterranean regions such as North Africa are still not well studied. Here, we study the community structure of benthic macroinvertebrates in four different types of lotic and lentic wetlands in the semiarid Haut Plateaux of Northeast Algeria. Macroinvertebrates and 06 physicochemical parameters were sampled in 12 sites belonging to four types of habitats (lotic river, lentic river, dams, and sebkha [saline lentic water body]) during January-December 2021. Eventually, the character lentic-lotic was the most important variable affecting the affecting invertebrate communities in the Mediterranean region. The results revealed that sebkha and dams had a lower Shannon index than lentic and lotic rivers. Non-metric multidimensional scaling analysis showed a strong overlap between the community composition in lotic and lentic sites . Howeverin the three types of aquatic groups lentic river, dam and lotic habitats showed a strong overlap between the community whereas sebkha was markedly separated. Redundancy analysis showed that water velocity and pH, were the main drivers of community structure of macroinvertebrates, revealed a strong effect with pH (F1,8=4.15, P = 0.001) and water velocity (F1,8= 3.22, P = 0.002) , separating lotic communities from those that inhabited dams, lentic rivers, and sebkhas. As conclusion, this study contributes to the better understanding of the community structure of macroinvertebrates in semiarid North Africa where wetlands have been experiencing high anthropogenic disturbance.

Macroinvertebrados aquáticos são partes integrantes de zonas úmidas em funcionamento, habitando uma diversidade de ecossistemas aquáticos onde as comunidades são espacialmente estruturadas. Os macroinvertebrados de algumas regiões mediterrâneas, como o norte da África, ainda não foram especificamente analisados. Neste trabalho, almejou-se analisar a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em 4 tipos diferentes de pântanos lóticos e lênticos no semiárido Haut Plateaux do nordeste da Argélia. Os macroinvertebrados e 6 parâmetros físico-químicos foram amostrados mensalmente em 12 locais pertencentes a 4 categorias de habitats diferentes (rio lótico, rio lêntico, barragens e sebkha - corpo de água salina lêntica) de janeiro a dezembro de 2021. Os resultados revelaram que sebkha e barragens tiveram um pH mais baixo do que os rios lênticos e lóticos. A análise de escala multidimensional não-métrica mostrou uma forte sobreposição entre a composição da comunidade em sítios lóticos e lênticos, mas nos 3 tipos de sítios lênticos, barragem e rio lêntico mostraram uma forte sobreposição, enquanto sebkha foi marcadamente separado. A análise de redundância mostrou que a velocidade da água e o pH foram os principais impulsionadores da estrutura da comunidade de macroinvertebrados, separando as comunidades lóticas daquelas que habitavam barragens, rios lênticos e sebkhas. Assim, à guisa de conclusão, este estudo contribui para a melhor compreensão da estrutura da comunidade de macroinvertebrados no semiárido norte da África, onde as zonas úmidas têm sofrido alta perturbação antrópica.

Functional diversity: a review on freshwater fish research

Functional diversity is an emergent approach in ecology that has been applied globally to better understand the relationships between organisms and the environment. However, assessing the functional diversity of freshwater fish is a challenge for scientists. Aiming to summarize the evolution of scientific knowledge on fish functional diversity, we performed a systematic review of the literature published from 1945 to 2021 using the Web of Science. Based on the 101 articles reviewed, we found that publications about functional diversity of fishes have increased over time, mainly in Neotropical, Indomalayan and Palearctic regions. Most studies were conducted in lotic ecosystems, especially to assess environmental impacts such as biological invasions and land use. Functional diversity has been assessed mainly by morphological traits that reflect feeding and locomotion dimensions. Functional richness was the most common index used in the studies. Our findings suggest that political neglect and lack of investments may hamper the research development in several places. The missing information about the functional traits of many species may limit the use of the functional approach. We also highlight the need for the incorporation of functional diversity in conservation programs once functional diversity is a key facet of biodiversity to maintain freshwater ecosystem functioning.

A diversidade funcional tem sido avaliada principalmente através de traços funcionais morfológicos que refletem as dimensões da alimentação e locomoção. A Riqueza Funcional foi a métrica mais comumente usada nos estudos. Esses resultados sugerem que a negligência política e a falta de investimentos podem dificultar o desenvolvimento de pesquisas em diversas regiões. A falta de informações sobre os traços funcionais de muitas espécies limita o uso da abordagem funcional. Destaca-se também a necessidade de incorporar a diversidade funcional em programas de conservação, uma vez que a diversidade funcional é uma faceta chave da biodiversidade para manter o funcionamento dos ecossistemas de água doce.

Evaluation of the use of Ancistrus brevipinnis (Loricariidae) as a bioindicator of water quality in the Ilha river, RS, Brazil

The use of fish as bioindicators of the effect of contaminants in the aquatic environment is usual. However, detritivorous species are less used for environmental monitoring. Thus, the aim of this study was to evaluate the use of Ancistrus brevipinnis as a potential bioindicator of water quality of the Ilha River, RS (southern Brazil) and compared to the result obtained for a routine species (Bryconamericus iheringii). For this purpose, the condition factor (CF), the presence of morphological changes in the gills and the quantification of metals in different tissues of the specimens collected in three sites of the Ilha River were evaluated. A homogeneity in the distribution of data was observed in the CF for the species B. iheringii, whereas the specimens of A. brevipinnis showed an oscillation in the distribution of data of the CF. Histological analysis showed greater sensitivity of B. iheringii in reproducing characteristics of the environment in its gill lamellae, which was not observed in A. brevipinnis. Conversely, Cr quantification was higher in the intestine samples of A. brevipinnis at all sites and in all collections due to its feeding behavior. The data reinforce the use of water column species as Bryconamericus iheringii for environmental monitoring, even if they do not reflect the whole aquatic ecosystem. Further studies evaluating other tissues and biomarkers, such as the gastrointestinal tract, may assist in describing the use of species more related to sediment.(AU)

Bem-estar dos organismos aquáticos e protocolos de avaliação para aquicultura / Welfare of aquatic organisms and assessment protocols for aquaculture

Peixes, anfíbios, répteis, moluscos cefalópodes e crustáceos decápodes são sencientes, e por isso, procedimentos de cultivo e de abate desses animais precisam atender aos critérios de bem-estar. Protocolos de bem-estar têm sido propostos para espécies da aquicultura de relevância econômica trançando novos rumos para atividade, mas infelizmente na maioria das propriedades brasileiras, não são adotados. Nesta revisão, contém informações sobre o cenário atual e os métodos de avaliação de bem-estar dos organismos aquáticos disponíveis na literatura científica, a fim de contribuir para a implantação de métodos, processos e estruturas que garantam o bom estado fisiológico e comportamental durante a vida e morte dos animais em cativeiro. Os dados disponíveis indicam que o estresse, a sanidade, as condições nutricionais e os métodos de insensibilização são os principais indicadores de bem-estar na aquicultura. Portanto, é imprescindível garantir estruturas adequadas ao sistema de produção, protocolos de vacinação, dietas balanceadas compostas principalmente por fontes protéicas de qualidade, depuração pré-abate e métodos de insensibilização que levam à perda de consciência imediata.

Fish, amphibians, reptiles, cephalopod molluscs and decapod crustaceans are sentient, so these animals' cultivation and slaughter procedures must meet welfare criteria. Welfare protocols have been proposed for aquaculture species of economic relevance, tracing new directions for the activity, but unfortunately, in most Brazilian properties, they are not adopted. This review contains information about the current scenario and the methods of evaluating the welfare of aquatic organisms available in the scientific literature to contribute to the implementation of methods, processes and structures that ensure a good physiological and behavioral state during the life and death of the animals in captivity. Available data indicate that stress, health, nutritional conditions and stunning methods are the main indicators of welfare in aquaculture. Therefore, ensuring adequate structures for the production system, vaccination protocols, balanced diets composed mainly of quality protein sources, pre-slaughter purification, and stunning methods that lead to immediate loss of consciousness is essential.

Good practices in the rearing and maintenance of zebrafish (Danio rerio) in Brazilian laboratories / Boas práticas na criação e manutenção de zebrafish (Danio rerio) em laboratório no Brasil

Good Laboratory Practice (GLP) is a management quality control system that encompasses the organizational process and conditions under which non-clinical health and environmental studies are carried out. According to the World Health Organization, GLP must contain five topics: resources, characterization, rules, results, and quality control. The aim of this work is to address a review according to WHO standard to the implementation of Good Laboratory Practices in zebrafish (Danio rerio) facility. Considering that the promotion of one health (animal, human, and environmental) associated with an education plan, protocols, and records are fundamental to guarantee the safety and integrity of employees, animals and the environment as well as reliability in the results generated. In a way, Brazil still needs improvements related to the wellfare of aquatic organisms (national laws, international agreements, corporate programs, and others); especially in relation to its use in research and technological development. In this way, the implementation of GLPs provide valuable guidance for improving animal welfare and worker safety, facilitating the standardization of research.

As Boas Práticas de Laboratório (BPL) são um sistema de controle de qualidade gerencial que abrange o processo organizacional e as condições sob as quais os estudos não clínicos de saúde e meio ambiente são desenvolvidos. Conforme a Organização Mundial da Saúde (OMS) as BPL devem conter cinco tópicos: recursos, caracterização, regras, resultados e controle de qualidade. O objetivo deste trabalho foi apresentar uma revisão conforme o padrão da OMS para a implementação das BPL em biotério de zebrafish. Considerando que a promoção da saúde única (animal, humana e ambiental) associada a um plano de educação, protocolos e registros são fundamentais para garantir a segurança e a integridade dos trabalhadores/pesquisadores, animais e meio ambiente assim como confiabilidade nos resultados gerados. De certa forma o Brasil ainda necessita de melhorias relacionadas ao bem-estar de organismos aquáticos (leis nacionais, acordos internacionais, programas corporativos e outros); especialmente em relação à utilização destes na pesquisa e desenvolvimento tecnológico. Desta forma, a implementação de BPL fornece uma orientação valiosa para a melhoria do bem-estar animal, e segurança do trabalhador vindo a facilitar a padronização da pesquisa.

Detection of Fur, AmoA and pvcAB genes in Aeromonas hydrophila isolated from aquatic organisms and impact on bacterial growth under different iron concentrations / Detecção dos genes Fur, AmoA e pvcAB em Aeromonas hydrophila isoladas de organismos aquáticos e o impacto da presença desses genes sobre o crescimento bacteriano com diferentes concentrações de ferro

Infection caused by Aeromonas brings great harm to fish farming. Among the factors associated with bacterial pathogenesis, iron uptake can contribute to the survival and virulence of bacteria within hosts. The aim of this study was to check the presence of genes related to iron uptake in Aeromonas hydrophila deriving from aquatic organisms in the São Francisco Valley and associate the presence of these genes with the ability to grow in media containing different concentrations of iron. The DNAs of 41 isolates were extracted and used in PCRs to verify the presence of the Fur, AmoA and pvcAB genes related to iron uptake. The growth of the isolates belonging to different genetic profiles was verified in culture media containing different iron concentrations. Two isolates were positive for the presence of the Fur gene, seven for the AmoA gene and two for the pvcAB gene. The growth test showed that the low availability of iron did not interfere in the growth of the isolates, nor in the isolate that did not contain any of the genes evaluated in this study, suggesting that the iron uptake's mechanisms of the tested isolates may be related to other genes and proteins.

Infecções causadas por Aeromonas trazem grandes prejuízos à piscicultura. Entre os fatores associados à patogênese bacteriana, a captação de ferro pode contribuir para a sobrevivência e a virulência das bactérias dentro dos hospedeiros. O objetivo deste estudo foi verificar a presença de genes relacionados à captação de ferro em Aeromonas hydrophila provenientes de organismos aquáticos do Vale do São Francisco e associar a presença desses genes com a capacidade de as bactérias crescerem em meios contendo diferentes concentrações de ferro. Os DNAs de 41 isolados foram extraídos e utilizados em PCRs para verificar a presença dos genes Fur, AmoA e pvcAB relacionados à captação de ferro. O crescimento dos isolados pertencentes a diferentes perfis genéticos foi verificado em meios de cultura contendo diferentes concentrações de ferro. Dois isolados foram positivos para a presença do gene Fur, sete para a do gene AmoA e dois para a do gene pvcAB. O teste de crescimento mostrou que a baixa disponibilidade de ferro não interferiu no crescimento dos isolados nem no isolado que não continha nenhum dos genes avaliados neste estudo, sugerindo que os mecanismos de captação de ferro dos isolados testados podem estar relacionados a outros genes e proteínas.

Study of pesticides effects on Artemia salina(Leach, 1819) survival and morphology

The use of pesticides has grown over the years and their effects on ecosystems, especially aquatic ones, have been increasingly observed. Agricultural pesticides are responsible for a large part of pollution in aquatic environments, and can reach non-target organisms, harming biodiversity. In this research, the effects of common pesticides on mortality rate and morphology of the model specieArtemia salinawere evaluated. Commercial eggs of A. salina were hatched during 24-36 hours, at 37⸰C. Then, nauplli were exposed to different concentrations of insecticides Bifenthrin, Imidacloprid, Diflubenzuron, and Glyphosate herbicide. The mortality rate and lethal concentrations (LC) of each pesticide were established after 24 hours of treatment. Morphological analyses were made after treatment with the LC25and LC50of each pesticide. Theresults obtained show that Bifenthrin, Imidacloprid and Glyphosate promote linear mortality of the non-target species A. salina, while for insecticide Diflubenzuron, the mortality curve followed a logarithmic model. In addition, Diflubenzuron and Glyphosate induce changes in the morphological parameters of this specie. These results contribute to highlight the harmful effects of agricultural pollutants upon aquatic invertebrates. Besides, the present study confirms that Diflubenzuron does not affect only target species, but also has negative interference with the morphology of non-target species. This result has environmental implication since several invertebrates, including those not harmful to agriculture, can contact with Diflubenzuron in agricultural places.(AU)

The role of cladocerans in green and brown food web coupling / O papel dos cladóceros no acoplamento da teia alimentar verde e marrom

Cladocerans, an important zooplankton community, are consumers from the base of the food web of aquatic environments. We investigated the contribution of producers (phytoplankton and periphytic biofilm) and particulate organic carbon (POC). Collections were carried out in lakes of the Upper Paraná River Floodplain, the last stretch free of dams in the second-largest South American basin. Isotope ratios (δ13C and δ15N) were measured, besides the contributions of probable food sources to the cladocerans biomass. The phytoplankton constituted the source of carbon for cladocerans, followed by POC. Thus this work, in addition to emphasizing the importance of cladocerans in nutrient cycling, highlighted the need for the conservation of environments surrounding the lakes as they are the sources of organic matter for aquatic communities. Besides, the analyzed zooplanktonic organisms demonstrated their role in the interconnection between the green and brown food webs, which have been studied separately for a long time.

Os cladóceros, importante comunidade zooplanctônica, são consumidores da base da cadeia alimentar dos ambientes aquáticos. O objetivo foi identificar a real contribuição dos produtores (fitoplâncton e biofilme perifítico) e do carbono orgânico particulado (COP) na biomassa dos cladóceros. As coletas foram realizadas em lagoas da planície de inundação do alto rio Paraná, último trecho livre de barragens na segunda maior bacia da América do Sul. As razões isotópicas (δ¹³C e δ15N) e as contribuições de prováveis fontes de alimento para a biomassa de cladóceros foram medidas. Verificou-se valores enriquecidos de δ15N para o fitoplâncton de ambiente sob impacto antrópico, COP com valores de d13C semelhante a plantas C3 e diferenças na assinatura do d13C do fitoplâncton dos ambientes estudados. Ademais, que o fitoplâncton constituiu a maior fonte de carbono para os cladóceros (35% ou mais da biomassa dos cladóceros), seguido pelo COP (30% ou mais). Assim, o presente trabalho, além de enfatizar a importância dos cladóceros na ciclagem de nutrientes, destacou a necessidade de conservação dos ambientes no entorno dos lagos, uma vez que são fontes de matéria orgânica para as comunidades aquáticas. Além disso, os organismos zooplanctônicos analisados demonstraram seu papel na interconexão entre as cadeias alimentares verde e marrom, que há muito vêm sendo estudadas separadamente.

Multiple metals and agricultural use affects oxidative stress biomarkers in freshwater Aegla crabs

Abstract Metals and agrochemicals are among the main aquatic contaminants, being able to trigger oxidative stress in exposed organisms. The objective of this work was to evaluate the correlation between the level of oxidative stress biomarkers in Aegla crabs (Crustacea, Anomura) with (i) the set of metals present in the streams sediment and (ii) with land uses of three hydrographic basins. The study was carried out in streams ( 2nd order) of hydrographic basins in southern Brazil (Basins of Rio Suzana, Rio Ligeirinho-Leãozinho and Rio Dourado). In these streams were quantified the land uses and Cu, Cr, Cd, Fe, Mn and Zn concentrations in the sediment. The enzymes Catalase (CAT) and Glutathione Reductase (GR), as well as the level of membrane lipid peroxidation (TBARS), were analyzed in adult females. The PCA analysis showed that the distribution of metals was different between the basins. Cd, Cr and Fe were correlated positively with CAT and negatively with TBARS and GR. The Dourado basin had the lowest concentrations of these three metals and the highest levels of TBARS. However, in Dourado basin there is predominance of agriculture land use, and TBARS was positively correlated with agricultural land use. Besides in Dourado basin, GR activity was higher than in the others basins, indicating a compensatory response in relation to CAT inhibition. The basins of Suzana and Ligeirinho-Leãozinho rivers had lower TBARS values, which may be due to the induction of CAT in response to metals accumulated in sediment. In summary, this work indicates that in the basins with a higher concentration of toxic metals there is an adaptive response of CAT induction, which reduces TBARS in Aegla. On the other hand, in the basin with lower metallic contamination, TBARS occurrence was primarily influenced by agricultural land use.

Resumo Os metais e agroquímicos estão entre os principais contaminantes aquáticos, podendo desencadear estresse oxidativo em organismos expostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar uma possível correlação entre o nível de biomarcadores de estresse oxidativo em Aegla (Crustacea, Anomura) com (i) o conjunto de metais presentes no sedimento e (ii) com os usos da terra, em três bacias hidrográficas distintas. O estudo foi realizado em riachos ( 2ª ordem) de bacias hidrográficas do Sul do Brasil (Bacias do Rio Suzana, do Rio Ligeirinho-Leãozinho e do Rio Dourado), as quais foram caracterizadas em função do percentual de usos da terra e do nível de Cu, Cr, Cd, Fe, Mn e Zn no sedimento. As enzimas Catalase (CAT) e Glutationa Redutase (GR), bem como o nível de peroxidação lipídica das membranas (TBARS), foram analisadas em fêmeas adultas. Uma análise de PCA mostrou que a distribuição de metais foi distinta entre as bacias. Cd, Cr e Fe no sedimento correlacionaram positivamente com a CAT e negativamente com TBARS e GR. Entretanto, a bacia do Dourado apresentou os menores níveis destes três metais e os maiores níveis de TBARS, o que pode ser justificado pelo predomínio da agricultura nesta bacia, já que o TBARS correlacionou positivamente com o percentual de uso agrícola. Nesta bacia, a atividade da GR foi mais alta do que nas outras, indicando uma resposta compensatória em relação a inibição da CAT. As bacias do rio Suzana e rio Ligeirinho-Leãozinho apresentaram valores menores de TBARS, o que pode decorrer da indução da CAT em função dos metais acumulados no sedimento. Em síntese, este trabalho indica que nas bacias com maior concentração de metais tóxicos ocorre uma resposta adaptativa de indução da CAT, o que reduz os níveis de TBARS em Aegla. Por outro lado, na bacia com menor contaminação metálica os níveis de TBARS foram primariamente influenciados pelo uso agrícola.

Flood pulse influence on the feeding ecology of two Amazonian auchenipterid catfishes

We assessed the flood pulse effect on the diet composition, trophic niche breadth, and the amount of food intake of two Amazonian auchenipterids with different feeding strategies. Sampling was carried out quarterly (from April/2012 to January/2014) on the middle Xingu River, using gillnets. We measured specimens for standard length and total weight. The specimens' stomachs were removed, weighed, and had their contents identified. We analyzed 360 stomachs of Auchenipterus nuchalis and 584 of Tocantinsia piresi. The diet of A. nuchalis was mainly composed of aquatic insects and crustaceans, while T. piresi fed on fruits and seeds. The diet composition of both species varied seasonally, but only T. piresi changed its trophic niche breadth in response to hydrological changes, becoming more specialist during the higher water periods (filling and flood). Both species also showed differences in their amount of food intake between hydrological periods, with A. nuchalis feeding more intensely in lower water periods (ebb and dry), while T. piresi in the higher water periods. We evidenced different responses to the hydrological periods for the related species. We emphasize that studies considering the relationship between flood pulse and feeding ecology of the organisms are essential to understanding river floodplain systems' dynamics.(AU)

Avaliamos o efeito do pulso de inundação na composição da dieta, amplitude de nicho trófico e quantidade de alimento ingerido de dois auchenipterídeos amazônicos com diferentes estratégias alimentares. Os espécimes foram amostrados trimestralmente entre abril/2012 e janeiro/2014 no médio rio Xingu, utilizando malhadeiras. Estes foram mensurados quanto ao comprimento padrão e peso total. Os estômagos dos espécimes foram removidos, pesados e seu conteúdo identificado. Analisamos 360 estômagos de Auchenipterus nuchalis e 584 de Tocantinsia piresi. A dieta de A. nuchalis foi predominantemente composta por insetos aquáticos e crustáceos, enquanto para T. piresi frutos e sementes predominaram. A composição da dieta de ambas as espécies variou sazonalmente, mas apenas para T. piresi a amplitude de nicho trófico variou entre períodos hidrológicos, sendo mais especialista nos períodos de águas altas (enchente e cheia). Ambas as espécies diferiram na quantidade de alimento ingerido entre os períodos hidrológicos, sendo maior para A. nuchalis nos períodos de águas baixas (vazante e seca) e para T. piresi nos períodos de águas altas. Evidenciamos diferentes respostas à variação hidrológica pelas espécies. Enfatizamos que estudos considerando a relação entre a dinâmica do pulso de inundação e a ecologia alimentar dos organismos é fundamental para um melhor entendimento da dinâmica das planícies de inundação.(AU)

Multiple metals and agricultural use affects oxidative stress biomarkers in freshwater Aegla crabs / Presença de múltiplos metais e agricultura afetam biomarcadores de estresse oxidativo em caranguejos de água doce (Aegla)

Metals and agrochemicals are among the main aquatic contaminants, being able to trigger oxidative stress in exposed organisms. The objective of this work was to evaluate the correlation between the level of oxidative stress biomarkers in Aegla crabs (Crustacea, Anomura) with (i) the set of metals present in the streams sediment and (ii) with land uses of three hydrographic basins. The study was carried out in streams (≤ 2nd order) of hydrographic basins in southern Brazil (Basins of Rio Suzana, Rio Ligeirinho-Leãozinho and Rio Dourado). In these streams were quantified the land uses and Cu, Cr, Cd, Fe, Mn and Zn concentrations in the sediment. The enzymes Catalase (CAT) and Glutathione Reductase (GR), as well as the level of membrane lipid peroxidation (TBARS), were analyzed in adult females. The PCA analysis showed that the distribution of metals was different between the basins. Cd, Cr and Fe were correlated positively with CAT and negatively with TBARS and GR. The Dourado basin had the lowest concentrations of these three metals and the highest levels of TBARS. However, in Dourado basin there is predominance of agriculture land use, and TBARS was positively correlated with agricultural land use. Besides in Dourado basin, GR activity was higher than in the others basins, indicating a compensatory response in relation to CAT inhibition. The basins of Suzana and Ligeirinho-Leãozinho rivers had lower TBARS values, which may be due to the induction of CAT in response to metals accumulated in sediment. In summary, this work indicates that in the basins with a higher concentration of toxic metals there is an adaptive response of CAT induction, which reduces TBARS in Aegla. On the other hand, in the basin with lower metallic contamination, TBARS occurrence was primarily influenced by agricultural land use.

Os metais e agroquímicos estão entre os principais contaminantes aquáticos, podendo desencadear estresse oxidativo em organismos expostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar uma possível correlação entre o nível de biomarcadores de estresse oxidativo em Aegla (Crustacea, Anomura) com (i) o conjunto de metais presentes no sedimento e (ii) com os usos da terra, em três bacias hidrográficas distintas. O estudo foi realizado em riachos(≤ 2ª ordem) de bacias hidrográficas do Sul do Brasil (Bacias do Rio Suzana, do Rio Ligeirinho-Leãozinho e do Rio Dourado), as quais foram caracterizadas em função do percentual de usos da terra e do nível de Cu, Cr, Cd, Fe, Mn e Zn no sedimento. As enzimas Catalase (CAT) e Glutationa Redutase (GR), bem como o nível de peroxidação lipídicadas membranas (TBARS), foram analisadas em fêmeas adultas. Uma análise de PCA mostrou que a distribuição de metais foi distinta entre as bacias. Cd, Cr e Fe no sedimento correlacionaram positivamente com a CAT e negativamente com TBARS e GR. Entretanto, a bacia do Dourado apresentou os menores níveis destes três metais e os maiores níveis de TBARS, o que pode ser justificado pelo predomínio da agricultura nesta bacia, já que o TBARS correlacionou positivamente com o percentual de uso agrícola. Nesta bacia, a atividade da GR foi mais alta do que nas outras, indicando uma resposta compensatória em relação a inibição da CAT. As bacias do rio Suzana e rio Ligeirinho-Leãozinho apresentaram valores menores de TBARS, o que pode decorrer da indução da CAT em função dos metais acumulados no sedimento. Em síntese, este trabalho indica que nas bacias com maior concentração de metais tóxicos ocorre uma resposta adaptativa de indução da CAT, o que reduz os níveis de TBARS em Aegla. Por outro lado, na bacia com menor contaminação metálica os níveis de TBARS foram primariamente influenciados pelo uso agrícola.

Clinical safety of oral licomycin treatment in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) / Segurança clínica do tratamento via oral com lincomicina em tilapias (Oreochromis niloticus)

Lincomycin is a broad-spectrum antimicrobial acting against Gram-positive bacteria, widely used in veterinary medicine. In fish, there are only limited in vitro data, thus requiring the design of effective therapeutic protocols for their use in aquatic organisms. In this context, the objective was to evaluate the clinical safety of lincomycin treatment, administered orally in tilapia, through hematological, biochemical and somatic index evaluation. A total of 136 tilapia (+100g) were randomly distributed in 17 tanks (100L of water, n=8) to constitute the following treatments: TO (control group, not treated with lincomycin); T1, T2, T3 (treated with 10, 20 and 40mg/kg¹ of lincomycin b.w., respectively) and T4 physiological standard (reference values). Eight animals were sampled per treatment in 4 periods: 2, 4 and 8 days post-treatment (DPT), and a group that was treated for 8 days with the drug and then treated only with commercial feed until the 12th day (recovery period). Tilapia treated with lincomycin had no difference in the hematological and leukocyte evaluation, in the hepatic, renal and splenic somatic index. However, they presented a transient increase in the values of ALT, AST, cholesterol, triglycerides and creatinine, which returned to normal levels after the period of recovery (12DPT). Furthermore, an increase in total protein, albumin and globulin levels was observed in treated animals. It is concluded that although there were some transient changes during the experiment, lincomycin has a good clinical safety margin at doses of 10, 20 and 40mg/Kg¹ b.w. for Nile tilapia.

A lincomicina é um antimicrobiano de amplo espectro atuando contra bactérias gram-positivas, amplamente utilizada na medicina veterinária. Em peixes existem apenas dados limitados in-vitro, necessitando assim, de delineamento de protocolos terapêuticos eficazes para seu uso em organismos aquáticos. Desse modo, objetivou-se avaliar a segurança clínica do tratamento com lincomicina, administrada por via oral em tilápias, por meio da avaliação hematológica, bioquímica e indice somático hepático, renal e esplênico. Foram utilizadas 136 tilápias (±100g), distribuídas aleatoriamente em 17 tanques (100L de água, n=8) para constituir as repetições dos diferentes tratamentos: TO (grupo controle, não tratado com lincomicina); T1, T2, T3 (tratados com 10, 20 e 40mg/kg de p.v. de lincomicina, respectivamente) e T4 padrão fisiológico (valores de referência). Oito animais foram amostrados por tratamento em 4 períodos: 2, 4 e 8 dias pós-tratamento (DPT) com lincomicina, e um grupo que foi tratado por 8 dias com o fármaco e após isso tratado apenas com ração comercial até o 12º dia (período de recuperação). Tilápias tratadas com lincomicina não tiveram diferença na avaliação hematológica e leucocitária, no índice somático hepático, renal e esplênico, entretanto, apresentaram um aumento transitório nos valores de ALT, AST, colesterol, triglicérides e creatinina, que retornaram aos níveis normais após o período de recuperação (12DPT). Ademais, foram observados um incremento nos níveis de proteína total, albumina e globulina nos animais tratados. Conclui-se que embora tenha ocorrido algumas alterações transitórias ao decorrer do experimento, a lincomicina apresenta boa margem de segurança clinica nas doses de 10, 20 e 40mg/Kg¹ p.v para tilápia do Nilo.

Multiple metals and agricultural use affects oxidative stress biomarkers in freshwater Aegla crabs / Presença de múltiplos metais e agricultura afetam biomarcadores de estresse oxidativo em caranguejos de água doce (Aegla)

Metals and agrochemicals are among the main aquatic contaminants, being able to trigger oxidative stress in exposed organisms. The objective of this work was to evaluate the correlation between the level of oxidative stress biomarkers in Aegla crabs (Crustacea, Anomura) with (i) the set of metals present in the streams sediment and (ii) with land uses of three hydrographic basins. The study was carried out in streams (≤ 2nd order) of hydrographic basins in southern Brazil (Basins of Rio Suzana, Rio Ligeirinho-Leãozinho and Rio Dourado). In these streams were quantified the land uses and Cu, Cr, Cd, Fe, Mn and Zn concentrations in the sediment. The enzymes Catalase (CAT) and Glutathione Reductase (GR), as well as the level of membrane lipid peroxidation (TBARS), were analyzed in adult females. The PCA analysis showed that the distribution of metals was different between the basins. Cd, Cr and Fe were correlated positively with CAT and negatively with TBARS and GR. The Dourado basin had the lowest concentrations of these three metals and the highest levels of TBARS. However, in Dourado basin there is predominance of agriculture land use, and TBARS was positively correlated with agricultural land use. Besides in Dourado basin, GR activity was higher than in the others basins, indicating a compensatory response in relation to CAT inhibition. The basins of Suzana and Ligeirinho-Leãozinho rivers had lower TBARS values, which may be due to the induction of CAT in response to metals accumulated in sediment. In summary, this work indicates that in the basins with a higher concentration of toxic metals there is an adaptive response of CAT induction, which reduces TBARS in Aegla. On the other hand, in the basin with lower metallic contamination, TBARS occurrence was primarily influenced by agricultural land use.(AU)

Os metais e agroquímicos estão entre os principais contaminantes aquáticos, podendo desencadear estresse oxidativo em organismos expostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar uma possível correlação entre o nível de biomarcadores de estresse oxidativo em Aegla (Crustacea, Anomura) com (i) o conjunto de metais presentes no sedimento e (ii) com os usos da terra, em três bacias hidrográficas distintas. O estudo foi realizado em riachos(≤ 2ª ordem) de bacias hidrográficas do Sul do Brasil (Bacias do Rio Suzana, do Rio Ligeirinho-Leãozinho e do Rio Dourado), as quais foram caracterizadas em função do percentual de usos da terra e do nível de Cu, Cr, Cd, Fe, Mn e Zn no sedimento. As enzimas Catalase (CAT) e Glutationa Redutase (GR), bem como o nível de peroxidação lipídicadas membranas (TBARS), foram analisadas em fêmeas adultas. Uma análise de PCA mostrou que a distribuição de metais foi distinta entre as bacias. Cd, Cr e Fe no sedimento correlacionaram positivamente com a CAT e negativamente com TBARS e GR. Entretanto, a bacia do Dourado apresentou os menores níveis destes três metais e os maiores níveis de TBARS, o que pode ser justificado pelo predomínio da agricultura nesta bacia, já que o TBARS correlacionou positivamente com o percentual de uso agrícola. Nesta bacia, a atividade da GR foi mais alta do que nas outras, indicando uma resposta compensatória em relação a inibição da CAT. As bacias do rio Suzana e rio Ligeirinho-Leãozinho apresentaram valores menores de TBARS, o que pode decorrer da indução da CAT em função dos metais acumulados no sedimento. Em síntese, este trabalho indica que nas bacias com maior concentração de metais tóxicos ocorre uma resposta adaptativa de indução da CAT, o que reduz os níveis de TBARS em Aegla. Por outro lado, na bacia com menor contaminação metálica os níveis de TBARS foram primariamente influenciados pelo uso agrícola.(AU)

Multiple metals and agricultural use affects oxidative stress biomarkers in freshwater Aegla crabs / Presença de múltiplos metais e agricultura afetam biomarcadores de estresse oxidativo em caranguejos de água doce (Aegla)

Metals and agrochemicals are among the main aquatic contaminants, being able to trigger oxidative stress in exposed organisms. The objective of this work was to evaluate the correlation between the level of oxidative stress biomarkers in Aegla crabs (Crustacea, Anomura) with (i) the set of metals present in the streams sediment and (ii) with land uses of three hydrographic basins. The study was carried out in streams (≤ 2nd order) of hydrographic basins in southern Brazil (Basins of Rio Suzana, Rio Ligeirinho-Leãozinho and Rio Dourado). In these streams were quantified the land uses and Cu, Cr, Cd, Fe, Mn and Zn concentrations in the sediment. The enzymes Catalase (CAT) and Glutathione Reductase (GR), as well as the level of membrane lipid peroxidation (TBARS), were analyzed in adult females. The PCA analysis showed that the distribution of metals was different between the basins. Cd, Cr and Fe were correlated positively with CAT and negatively with TBARS and GR. The Dourado basin had the lowest concentrations of these three metals and the highest levels of TBARS. However, in Dourado basin there is predominance of agriculture land use, and TBARS was positively correlated with agricultural land use. Besides in Dourado basin, GR activity was higher than in the others basins, indicating a compensatory response in relation to CAT inhibition. The basins of Suzana and Ligeirinho-Leãozinho rivers had lower TBARS values, which may be due to the induction of CAT in response to metals accumulated in sediment. In summary, this work indicates that in the basins with a higher concentration of toxic metals there is an adaptive response of CAT induction, which reduces TBARS in Aegla. On the other hand, in the basin with lower metallic contamination, TBARS occurrence was primarily influenced by agricultural land use.

Os metais e agroquímicos estão entre os principais contaminantes aquáticos, podendo desencadear estresse oxidativo em organismos expostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar uma possível correlação entre o nível de biomarcadores de estresse oxidativo em Aegla (Crustacea, Anomura) com (i) o conjunto de metais presentes no sedimento e (ii) com os usos da terra, em três bacias hidrográficas distintas. O estudo foi realizado em riachos (≤ 2ª ordem) de bacias hidrográficas do Sul do Brasil (Bacias do Rio Suzana, do Rio Ligeirinho-Leãozinho e do Rio Dourado), as quais foram caracterizadas em função do percentual de usos da terra e do nível de Cu, Cr, Cd, Fe, Mn e Zn no sedimento. As enzimas Catalase (CAT) e Glutationa Redutase (GR), bem como o nível de peroxidação lipídica das membranas (TBARS), foram analisadas em fêmeas adultas. Uma análise de PCA mostrou que a distribuição de metais foi distinta entre as bacias. Cd, Cr e Fe no sedimento correlacionaram positivamente com a CAT e negativamente com TBARS e GR. Entretanto, a bacia do Dourado apresentou os menores níveis destes três metais e os maiores níveis de TBARS, o que pode ser justificado pelo predomínio da agricultura nesta bacia, já que o TBARS correlacionou positivamente com o percentual de uso agrícola. Nesta bacia, a atividade da GR foi mais alta do que nas outras, indicando uma resposta compensatória em relação a inibição da CAT. As bacias do rio Suzana e rio Ligeirinho-Leãozinho apresentaram valores menores de TBARS, o que pode decorrer da indução da CAT em função dos metais acumulados no sedimento. Em síntese, este trabalho indica que nas bacias com maior concentração de metais tóxicos ocorre uma resposta adaptativa de indução da CAT, o que reduz os níveis de TBARS em Aegla. Por outro lado, na bacia com menor contaminação metálica os níveis de TBARS foram primariamente influenciados pelo uso agrícola.

Diel variation of aquatic insect drift in streams of Southern Brazil

Some organisms, such as aquatic insects, are transported from the upstream to downstream region of streams through a process called drift. This process occurs in passive and active ways and can be variable throughout the day, mainly between the nocturnal and diurnal periods. Here, we evaluate the periodicity of the drift of aquatic insects in two streams of the Middle Iguaçu basin, southern region of Brazil. We predicted that the drift of aquatic insects brings the highest richness, diversity and abundance during the nocturnal period, compared to the diurnal period. In addition, we expected that the composition of species is different between these periods. In each stream, aquatic insect sampling was carried out 10 times, for 24 hours, using drift nets. A total of 2,114 aquatic insect specimens were recorded, distributed in 26 families. Of these families, 20 were recorded during the diurnal period and 24 during the nocturnal period. Our results showed an increase in the diversity and abundance of aquatic insect drift in the nocturnal period. However, only abundance was significantly different between the periods. We attribute the higher abundance in nocturnal drift possibly to biological interactions. Thus, nocturnal drift can be a strategy of some aquatic insects to avoid visual predation by other invertebrates and/or vertebrates, in Neotropical streams. We highlight the importance of our study, because it can be used for comparison in surveys of lotic environments that have been impacted by human activity (e.g. by dam construction), which can alter the water flow, and consequently the pattern of insect drift.

Diel variation of aquatic insect drift in streams of Southern Brazil

Some organisms, such as aquatic insects, are transported from the upstream to downstream region of streams through a process called drift. This process occurs in passive and active ways and can be variable throughout the day, mainly between the nocturnal and diurnal periods. Here, we evaluate the periodicity of the drift of aquatic insects in two streams of the Middle Iguaçu basin, southern region of Brazil. We predicted that the drift of aquatic insects brings the highest richness, diversity and abundance during the nocturnal period, compared to the diurnal period. In addition, we expected that the composition of species is different between these periods. In each stream, aquatic insect sampling was carried out 10 times, for 24 hours, using drift nets. A total of 2,114 aquatic insect specimens were recorded, distributed in 26 families. Of these families, 20 were recorded during the diurnal period and 24 during the nocturnal period. Our results showed an increase in the diversity and abundance of aquatic insect drift in the nocturnal period. However, only abundance was significantly different between the periods. We attribute the higher abundance in nocturnal drift possibly to biological interactions. Thus, nocturnal drift can be a strategy of some aquatic insects to avoid visual predation by other invertebrates and/or vertebrates, in Neotropical streams. We highlight the importance of our study, because it can be used for comparison in surveys of lotic environments that have been impacted by human activity (e.g. by dam construction), which can alter the water flow, and consequently the pattern of insect drift.(AU)

Ecological risk assessment of Piper aduncum essential oil in non-target organisms / Avaliação de risco ecológico do óleo essencial de Piper aduncum em organismos não alvo

One possible alternative to chemotherapeutic agents in the treatment and prevention of diseases in fish farms is the use of Piper aduncum essential oil. However, ecotoxicological data are required to ensure its proper use and to prevent adverse effects on non-target organisms. These data are relevant since this essential oil is described as having insecticidal, molluscicidal and cytotoxic activitiy that may be associated with its chemical composition. Thus, the aim of this study was to evaluate the ecotoxicity of P. aduncum essential oil to five test organisms using the species sensitivity distribution (SSD) statistical approach. The chemical composition of the essential oil was characterized by means of gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) and gas chromatography-flame ionization detection (GC-FID) for identification and quantitation purposes, respectively. The main component (75.5%) of the essential oil was dillapiole. The hazardous concentration for 5% of biological species (HC5) was calculated to determine the 95% protection level, resulting in a value of 0.47 mg L-1 (with a confidence interval of 0.028 - 1.19 mg L-1. ). A concentration range related to the level of protection for aquatic communities (the predicted no-effect concentration, PNEC) was determined through the application of safety factors to the HC5 value. The ecotoxicity parameters showed that P. aduncum essential oil can be used safely in water bodies at a concentration equal to or below 0.09 mg L-1.(AU)

Uma possível alternativa ao uso de fármacos veterinários no tratamento e prevenção de doenças na piscicultura é o uso do óleo essencial de Piper aduncum. No entanto, são necessários dados ecotoxicológicos para garantir seu uso apropriado sem causar efeitos adversos a organismos não alvo. Esta informação é relevante, pois esse óleo essencial é descrito como tendo atividades inseticidas, moluscicidas e citotóxicas, possivelmente associadas à sua composição química. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a ecotoxicidade do óleo essencial de P. aduncum para cinco organismos-teste, usando o método estatístico da Distribuição da Sensibilidade das Espécies (SSD). A composição química do óleo essencial foi caracterizada por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (GC-MS) e cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (GC-FID), para fins de identificação e quantificação, respectivamente. O principal componente (75,5%) do óleo essencial foi o dilapiol. A concentração perigosa para 5% de espécies biológicas (HC5) foi calculada com um nível de proteção de 95%, resultando em um valor de 0,47 mg L-1 (com intervalo de confiança de 50% = 0,028 - 1,19 mg L-1). A faixa de concentração relacionada aos níveis de proteção para comunidades aquáticas (concentração sem efeito previsto - PNEC) foi calculada através da aplicação de fatores de segurança ao valor de HC5. Os parâmetros de ecotoxicidade indicaram que o óleo essencial de P. aduncum pode ser usado com segurança em corpos dágua se a concentração for igual ou inferior a 0,09 mg L-1.(AU)

Immature life cycle of laboratory-reared Phylloicus elektoros and Phylloicus amazonas (Trichoptera: Calamoceratidae) from a central Amazonian stream / Ciclo de vida em laboratório de imaturos de Phylloicus elektoros e Phylloicus amazonas (Trichoptera: Calamoceratidae) de um igarapé da Amazônia Central

We reared field-collected egg masses of the caddisflies Phylloicus amazonas (n = 2) and Phylloicus elektoros (n = 7) to adulthood. First instar larvae of both species hatched up to five days after field collection. Median development time from first larval instar to adult was 229 days for P. amazonas and 275 for P. elektoros, including the pupal development time (median of 13.5 and 16 days, respectively). Shredder organisms have been used frequently in studies related to organic matter processing in freshwater ecosystems. The biological information reported in here may be useful for the design of experimental studies in the field or under laboratory conditions.(AU)

Nós criamos massas de ovos dos tricópteros Phylloicus amazonas (n = 2) e Phylloicus elektoros (n = 7) coletadas no campo até a fase adulta. A mediana do tempo de desenvolvimento do primeiro instar larval ao adulto foi de 229 dias para P. amazonas e 275 dias para P. elektoros, incluindo o tempo de desenvolvimento pupal (mediana de 13.5 e 16 dias, respectivamente). Fragmentadores têm sido frequentemente usados em estudos relacionados ao processamento de matéria orgânica em ecossistemas aquáticos. As informações biológicas fornecidas neste estudo podem ser úteis para o planejamento de estudos experimentais em campo ou em condições de laboratório.(AU)