Characterization of oxidative stress in animal model of neonatal hypoxia

Purpose To evaluate the oxidative stress in swine neonates submitted to hypoxia. Methods Ten large white piglets, healthy newborns, of both sexes, were divided into two groups and submitted to an experimental hypoxia protocol with reduced inspired oxygen fraction. The hypoxia group, composed of six animals, was submitted to oxygen reduction for 180 min. The animals in the control group, n = 4, were handled and evaluated simultaneously, but without oxygen reduction. Results 180 min after the start of the hypoxic insult, a significant difference was observed in the oximetry, and heart rate of the hypoxia group was compared to the control group (p<0.05). There was no significant difference in the oxidative stress analyses. Reduced glutathione (GSH), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), lipid peroxidation (TBARS), protein carbonyl (PC), and myeloperoxidase (MPO) in the piglets’ brain tissue were analyzed. Conclusions Hypoxia causes adverse effects in swine neonates, although there is a natural physiological resistance of swine neonates to respond to this insult. Analyses of GSH, SOD, CAT, TBARS, MPO, and PC were tabulated and are presented as parameters for further studies to be carried out on an animal model of swine hypoxia.

Hypoxia increases susceptibility of Pacific white shrimp to whitespot syndrome virus (WSSV) / Condição de hipóxia aumenta a susceptibilidade do camarão branco do Pacíficoao vírus da mancha branca (WSSV)

The present study aimed to evaluate the mortality, reactive oxygen species production (ROS) and total hemocyte counts (THC) of the marine shrimp Litopenaeus vannamei infected with the white spot syndrome virus (WSSV) at three levels of oxygen saturation. For this, 360 shrimp (20±2g) were distributed in 24 tanks (60L), divided in two groups (infected and non-infected), which were subjected to 30, 60 and 100% of dissolved oxygen saturation (in quadruplicate). During 96 hours after infection, daily hemolymph samples were collected for hemato-immunological parameter evaluation (THC and ROS) and dead animals were removed and computed to assess cumulative mortality rates. In the infected group, animals subjected to 100% saturation showed higher ROS production (P<0.05) after 48 hours, while THC was significantly reduced (P<0.05), regardless of oxygen saturation. The hypoxia resulted in high mortality when compared to 100% saturation condition. In the uninfected group, no significant differences were observed in all evaluated parameters. Thus, the hypoxia condition increased the susceptibility of shrimp to the infection of WSSV, which may be partly related to the low ROS production showed by the animals subjected to 30% oxygen saturation.

O presente estudo teve por finalidade avaliar a mortalidade e a contagem total de hemócitos (CTH) e espécies reativas de oxigênio (EROs) de camarão Litopenaeus vannamei infectados com o vírus da mancha branca (WSSV) e submetidos a três níveis de saturação de oxigênio. Para tanto, 360 camarões (20±2g) foram distribuídos em 24 tanques (60L), divididos em dois grupos, infectados e não infectados e submetidos a 30, 60 e 100% de saturação de oxigênio (em quadruplicata). Após a infecção, diariamente foram coletadas amostras de hemolinfa dos animais para avaliação dos parâmetros hematoimunológicos (CTH e EROs) e foi estimada a mortalidade, por 96 horas. No grupo com infecção, os animais submetidos à saturação de 100% apresentaram um aumento na produção de EROs (P<0,05) após 48 horas, ao mesmo tempo em que a CTH demonstrou uma redução (P<0,05) independentemente da saturação do oxigênio, e a condição de hipóxia acarretou maiores mortalidades quando comparada à do grupo com 100% de saturação. No grupo sem infecção, não foram observadas diferenças significativas nos parâmetros avaliados nem mortalidade. Dessa forma, pode-se concluir que a hipóxia aumentou a susceptibilidade do camarão à infecção com o vírus da mancha branca, que pode estar, em parte, relacionada com a baixa contagem de hemócitos e produção de EROs observadas nos animais submetidos a essa condição.

Is hypoxia a stressor to American bullfrog tadpoles? / A hipóxia é um estressor para girinos de rã-touro?

The aim of this study was to evaluate alterations to the physiological profile of cortisol in pro-metamorphose phase tadpoles of Lithobates catesbeianus exposed to hypoxia stressor in a capture experiment and in a crowding experiment. The capture study was performed by the treatments: stress due to individual capture with a hand net, stress due to batch capture with a hand net and stress due to capture by emptying. Three simultaneous replicates was done witch 12 animals were sampled (6 normoxia - immediately blood collection) and 6 hypoxia - blood collection after 15 min of air exposition) in two collection times with 5 days by intervals. The crowding study was performed by the treatments 1 tadpole L-1, 5 tadpoles L-1 and 10 tadpoles L-1. Three simultaneous replicates was done witch 8 animals (4 normoxia and 4 hypoxia) were sampled in the zero moment (ZM) - blood collection before the experiment, 6 animals/treatment (3 normoxia and 3 hypoxia) to 4 and 8 days and 18 animals/treatment (9 normoxia and 9 hypoxia) to 12 days. The average values to plasmatic cortisol varying from 1.7 to 5.1ng mL-1 (capture study) and 1.0 to 4.2ng mL-1 (crowding study). It concludes that the biomarker tested (cortisol) showed no alterations front of the stressor used. Alternatively, a larger response pattern to these stimuli may have been expressed in another level of an unmeasured hormone (corticosterone). And the bullfrog has great ability to adapt to different management compared to other aquatic organisms, which demonstrates the plasticity of these animals.

Avaliou-se o cortisol em girinos de rã-touro (Lithobates catesbeianus), no estágio de pró-metamorfose ao mecanismo estressor de hipóxia juntamente com captura (1º experimento) e adensamento (2º experimento). O experimento de captura foi composto pelos tratamentos: Captura individual com puçá, Captura em massa com puçá e Captura por escoamento, com 3 réplicas simultâneas onde 12 organismos foram amostrados (6 normoxia - coleta imediata de sangue e 6 hipoxia - coleta de sangue após 15 min de exposição ao ar) em 2 tempos de coleta com intervalo de 5 dias. O experimento de densidade foi composto pelos tratamentos: 1 girino L-1, 5 girinos L-1 e 10 girinos L-1, com 3 réplicas simultâneas onde 8 animais (4 normoxia e 4 hipoxia) foram amostrados no momento zero (MZ) - coleta de sangue anterior ao experimento, 6 animais/tratamento (3 normoxia e 3 hipoxia) para 4 e 8 dias e 18 animais/tratamento (9 normoxia e 9 hipoxia) para 12 dias. Os valores médios para o cortisol plasmático foram de 1,7 a 5,1ng mL-1 (Experimento de Captura); e 1,0 a 4,2ng mL-1 (Experimento de Densidade). Conclui-se que o marcador biologico de estresse utilizado (cortisol) não foi alterado pelo agente extressor. Alternativamente a resposta a este estímulo pode ser expressa em outro nível hormonal (corticosterona). E a rã-touro apresenta ótima capacidade de se adaptar aos diferentes manejos se comparados a outros organismos aquáticos, o que demonstra a plasticidade destes animais.

Efeito da quantidade de proteína na dieta e treinamento físico sobre parâmetros fisiológicos e zootécnicos de matrinchã (Brycon amazonicus, Günther 1869) / Dietary protein and exercise training effects on the physiological and zootechnical parameters of matrinchã (Brycon amazonicus, Günther 1869)

The aim of this study was to evaluate the combined effects of physical training and the dietary protein level on the hematological parameters, body proteins, lipids and ash content, food intake, conversion efficiency and growth ratio together with the swimming performance and the resistance to hypoxic stress in specimens of matrinchã. The results indicate that the swimming performance and hematology are not altered by physical training or by the diet protein content; moreover, the resistance to hypoxia is increased by the exercise, as indicated by the lower levels of plasma glucose. Increased amount of protein in the diet and training improve feed conversion and mass gain in the animals, while enhanced food intake is related to training. The simultaneous application of those two factors causes a combined and improved effect on the mass gain and the conversion rates. Due to higher fat accumulation in the fillet, future assessment of stored fat type is suggested, as well as evaluation of market acceptance of the fish product.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a interação entre os efeitos do treinamento físico e da quantidade de proteína na dieta sobre a hematologia; a composição corpórea de proteínas, lipídeos e cinzas; o consumo alimentar, o ganho de massa e fator de conversão; o desempenho natatório e a resistência ao estresse causado pela hipóxia em exemplares de matrinchã. Os resultados indicam que a hematologia e o desempenho natatório não são alterados pelo treinamento físico ou pela concentração de proteína na dieta, porém, a resistência à hipóxia é aumentada pelo treinamento, como indicado por menores elevações dos níveis de glicose. O aumento da quantidade de proteína na dieta e o treinamento melhoram a conversão alimentar e o ganho de massa dos animais, enquanto que o aumento na ingestão de ração é causado apenas pelo treinamento. A aplicação concomitante dos dois fatores, embora cause efeito aditivo nos índices de ganho de massa e conversão alimentar, gera também os maiores acúmulos de gorduras no filé, o que sugere uma avaliação do tipo de gordura acumulada e da aceitação desta carne no mercado.

Estudo da eficácia de espuma para a depopulação de avespara situações de emergência sanitária / Experimental evaluation of foam-based poultry depopulation for emergencies

São inúmeras as dificuldades observadas na depopulação de elevado número de aves e é importante proceder-se àdepopulação no interior do próprio aviário por questões de biossegurança do homem em casos de emergência sanitáriacausada por doenças de aves de elevada transmissibilidade, como a influenza aviária e a doença de Newcastle. Construiuseo equipamento gerador de espuma para provocar a anóxia física em aves. Verificou-se a eficácia da espuma geradaatravés do uso de líquido detergente de alta expansão sobre o sacrifício de galinhas, avaliando-se os sinais sensoriais,tempo de morte, letalidade e lesões macro e microscópicas. Duzentas galinhas de postura com 78 semanas de idadeforam divididas em dez grupos experimentais e submetidas a diferentes períodos de exposição à espuma, variando de5min30s a 8min15s . A partir de seis minutos de exposição à espuma 100% das aves foram mortas. A presença de bolhasde espuma na cavidade oral e traqueia foram constatadas em todos os períodos de exposição à espuma, indicando aocorrência de asfixia física. Congestão nas mucosas da cavidade oral e traqueia foram também observadas em todos osperíodos de exposição. No exame histopatológico dos pulmões de todas as aves, observou-se a presença de congestãoe hemorragia difusa de moderada intensidade. Nenhuma alteração foi observada na traqueia das aves. A eficácia daespuma como método de depopulação de aves foi constatada neste trabalho, podendo ser recomendada diante danecessidade de atendimento a emergências sanitárias.

There are several difficulties in the control of quick spreading and highly contagious poultry diseases such as avianinfluenza and Newcastle disease, which require large numbers of poultry to be rapidly killed inside the poultry housesin order to minimize human exposure and disease spreading. We have built and tested an equipment that uses a waterbasedfoam from high expansion fire detergent that induces poultry anoxia measured by sensorial signs, time to death,lethality and macro and microscopically lesions. Two hundred 78-weeks old hens were divided into ten groups andexposed to different times of death according to exposure to water-foam varying from 5min30s to 8min15s. All poultrydied after six minutes of water-foam cover. Foam bubbles were observed in oral cavity and trachea of all poultry ateach time of exposure to foam, revealing physical asphyxia. Macroscopically, congestion in oral cavity and in tracheamucosa was observed. Histopathology revealed diffuse and moderate hemorrhage in lungs and no lesion in trachea.The efficacy of water-foam procedure for poultry depopulation was demonstrated validating its recommendation incase of emergency.

Velocidade crítica de natação (Ucrit) de matrinxã (Brycon amazonicus) após exposição à hipoxia / Critical swimming speed of matrinxã (Brycon amazonicus) exposed to hypoxia

A primeira resposta ao estresse é a fuga, que depende do desempenho natatório e de ajustes fisiológicos. Este estudo investigou a velocidade crítica de natação (Ucrit) de matrinxã após exposição à hipoxia. Para isso, os peixes foram expostos à hipoxia, sendo uma parte do grupo analisada antes e outra após natação forçada, por meio da Ucrit. A hipoxia resultou no aumento de lactato, glicose, cortisol e hematócrito. Mudanças nos níveis de sódio e potássio, bem como os valores de Ucrit não foram observadas. Sugere-se que o matrinxã seja sensível à hipoxia, mas os ajustes fisiológicos são suficientes para manter seu desempenho natatório.

Escape is the first response of fish to stress, that depends on the swimming performance and the physiological adjustments. This study has investigated the critical swimming speed (Ucrit) of matrinxã after exposure to hypoxia. To achieve that, the fishes were exposed to hypoxia and analyzed before and after forced swimming, using Ucrit. The hypoxia caused an increase of lactate, glucose, cortisol and hematocrit. No changes of plasma sodium and potassium levels, as well as the Ucrit, were observed. We suggest that matrinxã is sensitive to hypoxia, but the physiological adjustments are sufficient to keep its swimming performance.