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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-215668

Resumo

Espera-se que a população mundial exceda nove bilhões de pessoas até 2050, fato que aumentará a demanda por proteína animal em no mínimo 70 por cento. Neste cenário, a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura já reconhece a contribuição crescente da piscicultura para a segurança alimentar. Contudo, essa indústria ainda está longe da sofisticação atingida pela avicultura ou bovinocultura, por exemplo, sendo extremamente necessário o desenvolvimento de novas biotecnologias que visem o aumento de seus índices produtivos. O completo domínio da reprodução em ambiente de cultivo e a garantia constante oferta de alevinos é um fator considerado fundamental para o sucesso da produção de peixes. Entre os principais avanços biotecnológicos alcançados recentemente podem ser citados as aplicações da criopreservação de gametas e embriões e a propagação de populações monosexo. O objetivo geral deste trabalho foi produzir conhecimento técnico científico de qualidade acerca do manejo reprodutivo de peixes, buscando o aprimoramento da técnica de vitrificação de embriões e a utilização de indivíduos neomachos para a propagação de populações monosexo. Esses objetivos foram atingidos a partir da realização de duas pesquisas. Na primeira, ao se investigar o efeito da inclusão do hormônio melatonina na solução vitrificante de embriões de zebrafish (Danio rerio), sob os eventos apoptóticos e na formação de crio-lesões após o descongelamento, observou-se que embora a solução crioprotetora utilizada não tenha protegido adequadamente todas as regiões dos embriões, especialmente a camada sincicial vitelínica, em nível molecular, a suplementação de 10-6M de melatonina melhorou significativamente a resposta ao processo apoptótico, principalmente quanto à expressão dos genes envolvidos e a fragmentação do DNA (p<0,05). Esses resultados poderão contribuir para o futuro desenvolvimento de um protocolo eficaz para a criopreservação deste tipo de material. A segunda pesquisa avaliou comparativamente a morfologia e histologia gonadal e a qualidade espermática de machos normais (genótipo XY) e neomachos (genótipo XX) de salmão do Atlântico (Salmo salar). Assim, foi verificado que os testículos de indivíduos neomachos apresentaram formatos irregulares, com túbulos seminíferos pobremente formados e maior proporção de espaço intersticial, células de Sertoli e cistos de hiperplasia epitelial (p<0,05). De maneira geral, essas anormalidades pareceram formar uma barreira física que impediram a coleta de sêmen pela técnica de extrusão convencional e forçaram sua coleta pela fragmentação testicular, prática que reduziu a qualidade do sêmen, principalmente quanto à sua motilidade e duração de motilidade espermática (p<0,05). O ensaio de fragmentação de DNA (Tunel) não indicou sinais de tecidos apoptóticos ou deteriorados, sugerindo que as diferenças histológicas encontradas podem estar relacionadas à maturidade sexual tardia dos neomachos. Essas observações possibilitarão a melhoria do manejo reprodutivo e consequente incremento das taxas de fertilização dos peixes neomachos.

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The world population is expected to exceed nine billion people by 2050, fact that has increased the demand for animal protein by no less than 70 percent. Thus, the Food and Agriculture Organization of the United Nations already recognizes the increasing contribution of fish farming to food security, however, this industry is still far from the sophistication reached by the poultry or cattle industry for example, being very necessary the development of new biotechnologies that aim at the increase of its productive indexes. The complete knowledge of the breeding in captivity and the constant fingerlings supply of the important commercial species is a factor considered fundamental for the success of fish production. Recent advances in reproductive biotechnologies for fish, such as the cryopreservation of gametes and embryos, and the propagation of a monosex progeny are cited as key recent advances. The objective of this research was to produce quality technical knowledge about the reproductive management of fish, aiming at the improvement and refinement of embryo vitrification techniques and the use of neo-males for the propagation of monosex populations. More specifically two unpublished researches were carried out, in the first one, was investigated the effect of the inclusion of the hormone melatonin in the vitrification solution of zebrafish embryos (D. rerio) under the apoptotic events and formation of cryo-lesions after thawing, it was observed that although the vitrification solution used did not adequately protect all regions of the embryos, especially the yolk syncytial layer, at the molecular level, 10-6M supplementation of melatonin improved the response to the apoptotic process, mainly regarding the expression of the involved genes and to DNA fragmentation (p<0.05), an important result that may contribute to the future discovery of an efficient protocol for the cryopreservation of this type of material. On the other hand, in the research number two, morphology and gonadal histology and the sperm quality of normal (XY genotype) and neo-males (genotype XX) of Atlantic salmon (S. salar) were evaluated. Morphology and gonadal histology revealed that the testicles of neo-males presented irregular shapes, with poorly formed seminiferous tubules and a greater proportion of interstitial space, Sertoli cells and epithelial hyperplasia cysts (p<0.05). Collectively, these abnormalities appeared to form a physical barrier that prevented the collection of semen by the conventional method and forced its collection by testicular fragmentation, a practice that reduces semen quality, mainly in relation to the motility and duration of sperm motility (p<0.05). Interestingly, the TUNEL test did not indicate signs of apoptotic or deteriorated tissue, suggesting that the histological differences found may be related to the late sexual maturity of the neo-males and, therefore, allow the improvement of the reproductive management and consequent increase of the fertilization rates.

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