The Effects of Fermentable Dietary Fiber on Performance and Metabolism of Nile Tilapia (Oreochromis niloticus)

Abstract This study was conducted to evaluate the inclusion of new prebiotics in the diet on performance and metabolism (liver protein, glucose and glycogen) of Nile tilapia. For 60 days, 720 Nile tilapia (3.4 ± 0.60 g) were maintained in 24 polypropylene tanks (280 liters). Fish were fed with experimental diets with addition of 2.5 and 5 g kg-1 of dietary fiber of citrus pulp (DFCP), dietary fiber of linseed (DFL) and Actigen®. The experimental design was completely randomized with a 3x2 factorial arrangement. At the end of the period, there was higher final weight of tilapias fed on diets containing DFCP and DFL, and regardless of prebiotic, the best results in the final weight and length were observed for inclusion of 2.5 g kg-1. There was higher body protein deposition in tilapia fed on diets containing DFCP, without differences from those with inclusion of DFL. Total fat deposition was higher for the lowest level of inclusion (2.5 g kg-1). The digestive somatic index was higher for the diet with inclusion of DFCP, which did not differ from the diet with inclusion of Actigen®. There were higher concentrations of liver glycogen in the diets containing DFCP and Actigen®. Faced with the search for alternative growth promoters, this study confirms the possibility of using the new prebiotics (DFCP and DFL) in nutrition of Nile tilapia, because they showed efficiency equivalent to the prebiotic Actigen®.

Diet selenium improves the antioxidant defense system of juveniles Nile tilapia ( Oreochromis niloticus L) / Selênio na dieta melhora o sistema de defesa antioxidante de juvenis de Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus L)

Abstract From the advancement of tilapia production in recent years, diets are sought that allow the maximum growth, improving health and fish quality. In this study growth, biochemical, hematological and oxidative parameters were evaluated of tilapia fed with increasing selenium levels: 0.53, 0.86, 1.04 and 1.22 mg kg-1. It was used 400 juveniles (initial weight = 36.51 ± 10.88 g), fed for six weeks. There was no effect of selenium on fish growth, biochemical and hematological parameters. In the oxidative parameters, there was an increase in non-protein thiols and a decrease in malondialdehyde levels, evidencing antioxidant effects of selenium. The diet selenium levels above 0.86 mg kg-1 improved the antioxidant system and does not affect to biochemical, hematological and growth parameters of tilapia juveniles.

Resumo Com o avanço da produção de tilápia nos últimos anos, buscam-se dietas que possibilitem o máximo crescimento, saúde e qualidade do pescado. Neste trabalho foram avaliados parâmetros de crescimento, bioquímicos, sanguíneos e oxidativos de tilápias alimentadas com níveis crescentes de selênio: 0,53, 0,86, 1,04 e 1,22 mg kg-1. Foram utilizados 400 juvenis (peso inicial =36,51 ± 10,88 g), alimentados durante seis semanas. Não ocorreu efeito do selênio no crescimento, nem nos parâmetros bioquímicos e hematológicos dos peixes. Nos parâmetros oxidativos, ocorreu aumento nos níveis de tióis não-proteicos e diminuição de malondialdeído, evidenciando efeitos antioxidantes do selênio. Os níveis de selênio acima de 0.86 mg kg-1 melhoram o sistema antioxidante dos peixes e não compromete os parâmetros bioquímicos, sanguíneos e de crescimento de juvenis de tilápia.

Changes in diet of a neotropical cichlid in response to river damming

Changes in diet of Laetacara araguaiae Ottoni and Costa, 2009 were evaluated in the Sucuriú River (Upper Paraná basin, Brazil) in an area with a small hydroelectric power plant, both before and after the formation of the reservoir, in order to answer: Did the construction of the reservoir affected the diet of this species? The results showed greater change of diet composition in the upstream section of the reservoir. It was observed that before the formation of the reservoir and the first year after, the individuals from upstream section formed a group characterized by an insectivorous diet. With the dam construction and habitat change we observed that aquatic plant material, sediment, and algae predominated in the diet. These results show the opportunistic feeding habit of L. araguaiae and contribute to the understanding of how the impoundment of rivers can influence the trophic dynamics of the ichthyofauna.

Nitrogen and phosphorus flux from the production of Nile tilapia through the application of environmental indicators / Fluxo de nitrogênio e fósforo na produção de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus) a partir da aplicação de indicadores ambientais

Abstract We aimed in this study utilize environmental indicators as a quantitative method to evaluate and discuss the nitrogen (TN) and phosphorus (TP) flux by a production stage grow-out (termination) of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) in fishpond. The TN and TP load, the mass balance, the input of TN and TP via feed and the converted nutrients in fish biomass are the environmental indicators applied in this study. During the production cycle (128 days), the system exported 15,931 g TN and 4,189 g TP that were related to the amount of feed supplied (r Pearson = 0.8825 and r = 0.8523, respectively), corroborated by the feed conversion ratio (1.61:1). The indicators showed that 26% TN and 45% TP were reversed into fish biomass, 62% TN and 40% TP were retained in the fishpond, and 12% TN and 15% TP were exported via effluent. The largest contribution of nutrients generated by the system and exported via effluent was observed in phase III and IV. This result is supported by the feed conversion ratio 2.14 and 2.21:1 obtained at this phase, a fact explained by the amount of feed offered and the fish metabolism. Application of environmental indicators showed to be an efficient tool to quantify flux of TN and TP produced during the grow-out period of Nile tilapia and therefore, guide management practices more sustainable. Concerning the environmental sustainability of the activity the implementation of best management practices such as the better control of the feed amount offered would lead to a smaller loss of TN and TP to the water. Furthermore, the use of better quality feeds would allow greater nutrient assimilation efficiency.

Resumo Nós objetivamos neste estudo, utilizar indicadores ambientais como método quantitativo para avaliar e discutir sobre o fluxo de nitrogênio (TN) e fósforo (TP) na etapa final de crescimento (terminação) de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus) em viveiro escavado. A carga de TN e TP, o balanço de massa, a entrada de nutrientes via ração e o TN e TP convertido em biomassa de peixe foram os indicadores ambientais utilizados neste estudo. Durante o ciclo produtivo (128 dias), o sistema exportou 15.931 g NT e 4.189 g PT os quais foram relacionadas às quantidades de alimento fornecido (r Pearson = 0,8825 e r = 0,8523, respectivamente), corroborada pela conversão alimentar (1,61:1). Os indicadores evidenciaram que 26% NT e 45% PT foram revertidos em biomassa de peixe, 62% NT e 40% PT ficaram retidos no viveiro e 12% NT e 15% PT foram exportados via efluente. O maior aporte de nutrientes gerado pelo sistema e exportado via efluente foi verificado nas fases III e IV. Este resultado é corroborado pelas taxas de conversão alimentar de 2,14 e 2,21:1 obtida nestas fases, fato explicado pela quantidade de ração ofertada e pelo metabolismo dos peixes. A aplicação dos indicadores ambientais mostrou ser uma ferramenta eficiente para quantificar o fluxo de TN e TP produzidos durante a etapa final de crescimento de tilápia-do-nilo e com isso orientar práticas de manejo mais sustentáveis. Com vistas à sustentabilidade ambiental da atividade, a implantação de boas práticas de manejo tais como o melhor controle da quantidade de alimento ofertado levaria a menor perda de NT e PT para a água. Além disso, o uso de rações de melhor qualidade permitiria maior eficiência de assimilação desses nutrientes.

Action time and feed frequency of Lactobacillus plantarum for Nile tilapia / Tempo de ação e frequência alimentar do Lactobacillus plantarum para tilápia-do-nilo

O objetivo desta pesquisa foi avaliar o tempo de ação do Lactobacillus plantarum no trato intestinal, assim como em qual frequência esse probiótico deve ser oferecido para tilápia-do-nilo (Oreochomis niloticus). Quarenta e oito tilápias foram alimentadas com ou sem probiótico, durante 14 dias. Após esse período, os peixes foram esviscerados, e amostras do trato intestinal foram semeadas em ágar TCBS, cetrimide e MRS. Esse procedimento foi repetido dois, quatro e seis dias após o 14º dia. Depois disso, 252 tilápias foram divididas em quatro tratamentos, peixes alimentados com probiótico suplementado em 100%, 50%, 25% e 0% (controle) das alimentações. Após nove semanas, os índices zootécnicos foram avaliados. No dia zero, verificou-se maior concentração de bactérias ácido-lácticas e menor concentração de Vibrios spp. e de Pseudomonas spp. no trato intestinal dos alevinos alimentados com probiótico. Peixes alimentados com 100% e 50% das alimentações suplementadas com probiótico apresentaram melhores índices zootécnicos que os peixes alimentados com 25% de suplementação e sem suplementação. O L. plantarum atuou por quatro dias após a última alimentação, e, para obter os melhores índices, essa cepa deve ser suplementada em 50% das alimentações por dia para tilápia-do-nilo (O. niloticus).(AU)

Avaliação do impacto causado pela disponibilidade de 17β-estradiol livre ou complexado à β -ciclodextrina no ambiente aquático sobre Oreochromis niloticus (tilápia) / Impact evaluation caused by disponibility of free and complexed 17β -estradiol into cyclodextrin in the aquatic environment in tilapia (Oreochromis niloticus)

Foram avaliados os efeitos tóxicos do hormônio 17β-estradiol (E2) livre e complexado à β-ciclodextrina (CD) sobre o comportamento e a fisiologia de tilápia (Oreochromis niloticus). Os peixes foram observados por 30 dias, em dois estágios do desenvolvimento (alevino e juvenil), pelo método ad libitum, para a confecção de um etograma. Posteriormente, juvenis foram divididos em três grupos: controle e expostos ao E2 (10ng/L) livre e complexado à β-ciclodextrina (β-CD:E2) por 90 dias. Foram avaliados o comportamento pelo método de varredura instantânea, o consumo de ração, o ganho de peso e a mortalidade em diferentes intervalos. Os alevinos e os juvenis apresentaram frequências de exibição comportamentais diferentes (P<0,05) nos eventos: Afastar (4,7±1,3 e 3,6±0,6%) e Ondulação de repulsão (2,3±0,9 e 1,3±1,0%). Os juvenis expostos ao complexo β-CD:E2 apresentaram aumento (P<0,05) na exibição dos comportamentos agressivos, como Afastar, Ataque caudal, Confronto prolongado, Perseguição, Fuga, e menor mortalidade, quando comparados ao grupo exposto ao E2 livre e controle. Pode-se concluir que a complexação do E2 com a β-CD alterou a toxicidade do E2, pois promoveu um aumento na frequência de exibição dos comportamentos agressivos e interferiu na mortalidade dos animais.(AU)

Toxic effects of free and complexed 17β-estradiol (E2) hormone into β-cyclodextrin (CD) on the behavior and physiology of tilapia (Oreochromis niloticus) were evaluated. The fish were observed for 30 days in two stages of development (fingerling and juvenile) by the ad libitum method to make an ethogram. After this, juveniles were divided into three groups: control and exposed to free E2 (10ng/L) and complexed into β-cyclodextrin (β-CD:E2) for 90 days. The behavior was evaluated through scan sampling method, feed intake, body mass and mortality at different intervals. The fingerlings and juveniles showed behavioral patterns with different display frequencies (P<0.05) for events: Move Away (4.7±1.3 and 3.6±0.6%) and Waving Repulsion (2.3±0.9 and 1.3±1.0%). The juveniles exposed to β-CD:E2 complex showed a significant increase (P<0.05) in the frequency of display of aggressive behaviors as Move Away, Caudal Attack, Clash Extended, Chase, Escape and decrease of mortality when compared to group exposed to free E2 and control. In conclusion, complexation of E2 into β-CD modified E2 toxicity, because it promoted an increase in the frequency of display of aggressive behaviors and it affected the mortality of animals.(AU)

Temperature affects the hypoxia tolerance of neotropical Cichlid Geophagus brasiliensis

Oxygen and temperature are the most limiting factors in aquatic environments. Several species are exposed to variations of these factors in water because of physical, chemical and biological processes. The objective of this study was to evaluate the metabolic profile and the tolerance to the hypoxia of Geophagus brasiliensis exposed to changes in temperature and oxygen availability. The fish were exposed to 20 and 90% of oxygen saturation combined with different temperatures (20°, 24° and 28° C) for 8 h. Hepatic and muscular glycogen, as well as the activities of lactate dehydrogenase (LDH), malate dehydrogenase (MDH), citrate synthase (CS) and their ratios were evaluated. Both glycogen and MDH activity showed a significant difference in the liver. While CS showed increased activity only in the heart. The increase in LDH activity in the white muscle shows the importance of the anaerobic pathway as energy source in this tissue. The MDH / LDH ratio increased in all tissues, while CS / LDH increased in the liver and decreased in the heart. Based on the results of the present study it may be concluded that this species used the anaerobic metabolism as the main strategy for hypoxia tolerance.(AU)

O oxigênio e a temperatura são os fatores mais limitantes em ambientes aquáticos. Várias espécies são expostas a variações destes fatores na água como resultado de processos físicos, químicos e biológicos. O estudo objetivou avaliar o perfil metabólico e a tolerância à hipóxia de Geophagus brasiliensis expostos a alterações na temperatura e disponibilidade de oxigênio. Os peixes foram expostos a 20% e 90% de saturação de oxigênio combinadas com diferentes temperaturas (20 ° C, 24 ° C e 28 ° C) durante 8h. Foram avaliados o glicogénio hepático e muscular, assim como as atividades das enzimas lactato desidrogenase (LDH), malato desidrogenase (MDH), citrato sintase (CS) e suas razões. Tanto o glicogênio quanto a atividade da MDH apresentaram diferença significativa no fígado. Enquanto a CS apresentou aumento de sua atividade apenas no coração. O aumento da atividade LDH no músculo branco mostra a importância da via anaeróbia como fonte de energia neste tecido. A razão MDH/LDH aumentou em todos os tecidos, enquanto CS/LDH apresentou aumento no fígado e diminuição no coração. Os resultados obtidos permitem concluir que esta espécie utilizou o metabolismo anaeróbio como principal estratégia de tolerância à hipóxia.(AU)

Hábitos alimentares de Apistogrammoides pucallpaensis Meinken, 1965 em ambientes de várzea na reserva de desenvolvimento sustentável Mamiraua RDSM, região do médio Solimões, Amazônia, Brasil / Pistogrammoides pucallpaensis Meinken, 1965 eating habits in lowland environments in the Mamiraua RDSM sustainable development reserve, mid-Solimões region, Amazon, Brazil / Hábitos alimentarios de apistogrammoides pucallpaensis meinken, 1965 en ambientes de tierras bajas en la reserva de desarrollo sustentable Mamirauá - RDSM, región de medio Solimões, Amazonia, Brasil

A Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (RDSM), possui ambiente tanto de várzea quanto de terra firme os quais são influenciados pela força do pulso de inundação. Estes ecossistemas estão entre os mais importantes sistemas aquáticos amazônicos em termos de biodiversidade. A espécie em estudo Apistogrammoides pucallpaensis pertencente à família Cichlidae apresenta características singulares para Aquariofilia. O presente estudo busca conhecer o comportamento alimentar de A. pucallpaensis e assim, contribuir com a compreensão dos processos que regulam os ecossistemas aquáticos dos ambientes de várzea da RDSM. A análise da dieta foi feita a partir da averiguação do conteúdo estomacal. Para a determinação da dieta, foram analisados os conteúdos estomacais de 200 indivíduos. Verificou-se que a espécie em estudo ingeriu um amplo espectro alimentar composto por 27 itens que foram agrupados em quatro categorias denominadas de algas Diatomacea, insetos aquáticos, invertebrados aquáticos e outros. Conclui-se que A.pucallpaensis nestes ambientes são eurifágicos, possuindo hábitos alimentares carnívoros com tendência insetívora, tendo em vista que 98,9% do alimento eram compostos por insetos e invertebrados aquáticos. Destaca-se ainda, que o registro desta espécie é nova para o território brasileiro (no prelo), pois sua ocorrência é comum somente nas regiões do baixo rio Ucayali, no Peru, e no rio Amazonas, região do Peru e Colômbia.(AU)

The Mamirauá Sustainable Development Reserve (RDSM), has both lowland and solid land environments which are influenced by the force of the flood pulse. These ecosystems are among the most important Amazonian aquatic systems in terms of biodiversity. The species in study - Apistogrammoides pucallpaensis ­ belongs to the Cichlidae family and presents singular fishkeeping characteristics. This study seeks to know the food behavior of A. Pucallpaensis and thus contribute to the understanding of the processes that regulate the aquatic ecosystems of the RDSM lowland environments. The diet was analyzed from the examination of the stomach contents. In order to determine the diet, the stomach contents of 200 individuals were analyzed. It has been found that the species in study ingests a broad food spectrum comprised of 27 items grouped into four categories referred to as Diatomacea algae, aquatic insects, aquatic invertebrates, and others. It can be concluded that A. Pucallpaensis in those environments are euryphagic, presenting carnivorous eating habits with an insectivorous tendency, since 98.9% of the food was composed of insects and aquatic invertebrates. It is also important to note that the registration of this species is new for the Brazilian territory (in press), since its occurrence is common only in the regions of the low Ucayali River in Peru, and in the Amazon River in the Peruvian and Colombian regions.(AU)

La Reserva de Desarrollo Sustentable Mamirauá (RDSM), tiene ambiente tanto de tierras bajas como de tierra firme, los cuales son influenciados por la fuerza del pulso de inundación. Estos ecosistemas están entre los más importantes sistemas acuáticos amazónicos en términos de biodiversidad. La especie en estudio Apistogrammoides pucallpaensis perteneciente a la familia Cichlidae, presenta características singulares para la Acuariofilia. El presente estudio busca conocer el comportamiento alimentario de A. pucallpaensis y así, contribuir a la comprensión de los procesos que regulan los ecosistemas acuáticos de los ambientes de tierras bajas de la RDSM. El análisis de la dieta se ha hecho a partir de la averiguación del contenido estomacal. Para la determinación de la dieta se analizaron los contenidos estomacales de 200 individuos. Se comprobó que la especie en estudio ingirió un amplio espectro alimentario compuesto por 27 ítems que se agruparon en cuatro categorías denominadas algas Diatomacea, insectos acuáticos, invertebrados acuáticos y otros. Se concluye que A. pucallpaensis en estos ambientes son eurifágicos, poseyendo hábitos alimenticios carnívoros con tendencia insectívora, teniendo en cuenta que el 98,9% del alimento estaba compuesto por insectos e invertebrados acuáticos. Se destaca también que el registro de esta especie es nuevo para el territorio brasileño (en prensa), pues su ocurrencia es común sólo en las regiones del bajo río Ucayali, Perú, y en el río Amazonas, región del Perú y Colombia.(AU)

Diet and ecomorphological relationships of four cichlid species from the Cuiabá River basin

Relationship between diet and morphology of cichlid were analyzed considering that the trophic apparatus determines differential food use among species. Cichlasoma dimerus and Satanoperca pappaterra showed a generalist diet, while Chaetobranchopsis australis and Crenicichla vittata consumed zooplankton and fish, respectively. Significant correlation between morphology and diet was not found, but C. australis differed from the others species in the upper mouth and longer gill rakers. The morphology data and food size segregated the cichlids into three groups. The first was comprised by C. australis, which has many and longer gill rakers and a more protractile mouth, the second by C. vittata, which have a larger and more-protruded mouth and the third by S. pappaterra and C. dimerus, with a smaller and lower mouth. The latter two groups have more widely spaced gill rakers and consumed larger food. Overall, our results showed different patterns of species grouping when considering morphological or diet data. However, to C. australis the gill rakers determine both the type and size of food.(AU)

A relação entre dieta e morfologia de ciclídeos foi analisada considerando que o aparato trófico determina o uso diferencial dos recursos alimentares entre as espécies. Cichlasoma dimerus e Satanoperca pappaterra, apresentaram dieta generalista, enquanto Chaetobranchopsis australis e Crenicichla vittata, consumiram zooplâncton e peixes, respectivamente. Nenhuma correlação significativa foi encontrada entre a morfologia e a dieta, entretanto, C. australis se distanciou das demais espécies, por apresentar boca superior e rastros branquiais longos e numerosos. Os dados de morfologia e tamanho do alimento consumido segregaram os ciclídeos em três grupos. O primeiro foi composto por C. australis , que possui rastros branquiais longos e numerosos, além de maior protractibilidade da boca, o segundo por C. vittata , que tem maior amplitude e protrusão da boca e o terceiro por S. pappaterra e C. dimerus que possuem boca pequena e inferior. Os dois últimos grupos apresentaram ainda, maior distância entre os rastros e consumiram alimentos maiores. Nossos resultados mostraram que, quando somente os dados morfológicos são considerados, as espécies foram agrupadas de forma diferente do que quando apenas os dados de dieta foram considerados. Entretanto, para C. australis os rastros branquiais determinam o tipo e tamanho do alimento.(AU)

Multi-biomarker responses to bioaccumulation of diclofop-methyl in freshwater fish [Oreochromis niloticus]

The present study was undertaken to assess the environmental hazards presented to wildlife by new pesticides or new uses of established pesticides, biochemical changes, residual behavior and accumulation of diclofop-methyl [Iloxan 36 % EC]. A laboratory trials of diclofop-methyl were carried out on tilapia fish, Oreochromis niloticus as indicator species to . Acute toxicity of diclofop-methyl [Iloxan 36 % EC] was carried out and the median lethal concentration for 96 hours [96 h - LC50] value was 1.89 mg / l. In the present study, two groups of fish were exposed to two sub lethal concentrations selected on the basis of 1 / 10 [0.19 mg / l, low concentration] and 1 / 3 [0.63 mg / l, high concentration] of diclofop-methyl LC50 value for 28 days under the laboratory conditions compared to the control group. The treatments indicated that a gradual bioaccumulation of herbicide with time in whole fish was more pronounced than in muscle. Several criteria for estimating pesticide accumulation effect were studied on different biochemical parameters in plasma of fish after treatments. The results indicated that alanine aminotransferases [ALT], alkaline phosphatase [ALP] and acetylcholinesterase [AChE] activities as well as albumin and glucose levels increased significantly after treatment with both concentrations comparing to control group. However, significant increase in aspartate aminotransferases [AST] and total protein levels with was recorded low concentration [0.19 mg / l] only. On the other hand, high concentration [0.63mg / l] caused significant increase in urea levels. However, ceriatinine level was decreased in both exposed concentrations. Noticeable changes in antioxidants biomarkers were recorded, a reduction in SH-protein level accompanied with an elevation in lipid peroxidation biomarker [MDA] were recorded in plasma after treatment with two concentrations. The previous results were accompanied with noticeable alterations in plasma and muscle protein patterns in both treated groups