Comparative characterization of digestive proteases in redhead cichlid (Vieja melanurus) and twoband cichlid (Vieja bifasciata) (Percoidei: Cichlidae)

In the Southeast of Mexico, there are many native cichlids with commercial interest such as redhead cichlid (Vieja melanurus) and twoband cichlid (V. bifasciata), which have a great local demand and excellent meat quality. However, it is necessary to implement their culture based on nutrition studies and digestive biochemistry. This study's objective was to characterize these two cichlids' digestive proteases (pH, temperature, and inhibitors) through biochemistry techniques. Results showed that V. melanurus and V. bifasciata have a digestive capacity analogous to other omnivore fishes, where the optimal pH values of stomach proteases (4 and 2, respectively) and intestinal proteases (6 and 12, respectively), the optimal temperature of acid (35°C and 55°C, respectively) and alkaline proteases (45°C and 55°C, respectively) are quite similar. Both species presented high thermal and pH stabilities. Inhibition showed that V. melanurus is more sensitive to specific inhibitors for alkaline proteases than V. bifasciata. In conclusion, V. bisfasciata and V. melanurus have different digestive protease patterns. Both species can hydrolyze different protein ingredients to formulate a specific diet. Nevertheless, V. bifasciata is more resistant to the presence of inhibitors, which allow it to include vegetable proteins in its diet.(AU)

En el sureste de México, existen muchas especies de cíclidos nativos de interés comercial como el cíclido rojo (Vieja melanurus) y el cíclido de dos bandas (V. bifasciata), los cuales tienen una gran demanda local y tienen una excelente calidad de carne; sin embargo, es necesario implementar su cultivo con base en estudios de nutrición y bioquímica digestiva. El objetivo de este estudio fue caracterizar las proteasas digestivas (pH, temperatura e inhibidores) de estos dos cíclidos nativos mediante técnicas bioquímicas. Los resultados mostraron que V. melanurus y V. bifasciata tienen una capacidad digestiva similar a otros peces omnívoros, donde los valores óptimos de pH de proteasas estomacales (4 y 2, respectivamente) e intestinales (6 y 12, respectivamente), la temperatura óptima de proteasas ácidas (35°C y 55°C, respectivamente) y alcalinas (45°C y 55°C, respectivamente) son muy parecidas. Ambas especies presentaron alta estabilidad térmica y de pH. La inhibición mostró que V. melanurus es más sensible a inhibidores específicos de proteasas alcalinas que V. bifasciata. En conclusión, V. bisfasciata y V. melanurus tienen diferentes patrones de proteasas digestivas, pero ambas especies pueden hidrolizar diversos ingredientes proteicos para formular dietas específicas; sin embargo, V. bifasciata es más resistente a la presencia de inhibidores, lo que permitiría incluir proteínas vegetales en su dieta.(AU)

Changes in digestive enzymes activities during the initial ontogeny of wolf cichlid, Parachromis dovii (Perciformes: Cichlidae)

Wolf cichlid, Parachromis dovii, is a species with a high potential for aquaculture in Central America; however, the knowledge of the digestive physiology in larvae period is limited. For these reason, this study evaluated the changes on digestive enzymes (alkaline and acid proteases, trypsin, chymotrypsin, aminopeptidase, carboxypeptidase, lipases, amylases, and phosphatases) during early ontogeny by biochemical analysis. All digestive enzymes were detected at first feeding (6 days after hatching, DAH, 9.49 mm, 168 degree-days DD). Afterwards all enzymes reached two main peaks in activity at 14 or 22 DAH (15.10 mm, 364 DD and 20.83 mm, 550 DD, respectively). Later, there was a gradual decrease in activity for trypsin and acid and alkaline phosphatases until reach the lowest values at 41 DAH. In the case of acid proteases, chymotrypsin, aminopeptidase, carboxypeptidase, lipase and amylase, all activities reached their maximum values at the end of the larval period, except for alkaline proteases, which showed the maximum value at 14 DAH (15.10 mm, 364 DD). Parachromis dovii larvae have an early capability to hydrolyze exogenous food, agreeing with other carnivorous neotropical cichlid species, for this reason we proposed that the weaning process could begin at 14 DAH.(AU)

El guapote lagunero (Parachromis dovii) es una especie con un alto potencial para la acuicultura en la región de América Central; sin embargo, existe un conocimiento limitado sobre la capacidad digestiva en el periodo larval. Por este motivo, este estudio evaluó los cambios de las enzimas digestivas (proteasas alcalinas y ácidas, tripsina, quimotripsina, aminopeptidasa, carboxipeptidasa, lipasas, amilasas y fosfatasas) durante la ontogenia temprana mediante análisis bioquímico. Todas las enzimas digestivas analizadas se detectaron en la primera alimentación (6 días después de la eclosión, DAH, 9.49 mm, 168 día-grados DD). Después, todas las enzimas alcanzaron dos picos máximos a los 14 o 22 DAH (15.10 mm, 364 DD and 20.83 mm, 550 DD, respectivamente). Después las actividades tripsina, fosfatasas ácidas y alcalina disminuyeron a sus valores más bajos a los 41 DAH. En el caso de las proteasas ácidas y alcalinas, quimotripsina, aminopeptidasa, carboxipeptidasa, lipasa y amilasa, los niveles de actividad aumentaron y alcanzaron su máximo valor al final del período larvario, excepto las proteasas alcalinas, que mostraron su máximo valor a los 14 DAH (15.10 mm, 364 DD). Las larvas de P. dovii tienen una capacidad temprana para hidrolizar alimentos exógenos, lo que concuerda con otras especies de cíclidos neotropicales carnívoros, por lo que proponemos que el proceso de destete inicie a los 14 DAH.(AU)

Alimentos microencapsulados para el cultivo de larvas de pejelagarto (Atractosteus tropicus) / Microencapsulated diets for tropical gar (Atractosteus tropicus) larviculture

Resumen El pejelagarto es una especie importante para la acuicultura en el sureste de México. Se han realizado varios estudios sobre nutrición y fisiología digestiva; sin embargo, el uso de microcápsulas para la alimentación de larvas que permitan mejorar el crecimiento y la supervivencia no ha sido realizado. En este sentido, se evaluaron cuatro alimentos microencapsulados en el crecimiento y supervivencia de larvas de pejelagarto (Atractosteus tropicus). Los tratamientos consistieron en cuatro dietas experimentales y un control: 1) Microcápsula con base en harina de pescado (DP), 2) Microcápsula con base en una combinación de harina de cerdo y pollo (Re), 3) Microcápsula con base en Nannochloropsis gaditana (Ng), 4) Microcápsula con base en un preparado enzimático, pancreatina (PE) el tratamiento control 5) Nauplios de Artemia (Na). Los resultados de las dietas indican que las larvas alimentadas con Nauplios (Na) tuvieron el mayor crecimiento y supervivencia (3.93 cm, 0.19 g y 82 % respectivamente). Mientras que en el caso de las larvas alimentadas con las dietas microencapsuladas, los mejores valores de supervivencia se observaron con las dietas Nannochloropsis gaditana (Ng) y preparado enzimático (PE) (20.0 y 19.2 % respectivamente). Nuestros resultados demuestran que el uso de microencapsulados para la alimentación de larvas de A. tropicus es factible, aunque se requieren más investigaciones para optimizar su diseño y elaboración para mejorar el crecimiento y supervivencia de los organismos.

Abstract Tropical gar is an important species for aquaculture purposes in Southeast Mexico. Several studies regarding nutrition and digestive physiology have been done; however, the use of microcapsules for larvae feeding to improve growth and survival has not been conducted. In this sense, four microencapsulated diets were evaluated with respect to the growth and survival of tropical gar Atractosteus tropicus larvae. The treatments consisted of four experimental diets and one control diet 1) fish meal, 2) a combination of pork and poultry meals, 3) Nannochloropsis gaditana meal, 4) enzyme preparation and the control treatment 5) Artemia nauplii. The evaluation indicated that the larvae fed the Artemia nauplii obtained the greatest growth and survival (3.93 cm, 0.19 g y 82 % respectively), which justifies a correct culture system operation. While larvae fed microencapsulated diets best values in survival were observed with diets Nannochloropsis gaditana and enzyme preparation (20.0 and 19.2 %). Our results showed that microencapsulated could be used to feed A. tropicus in feasibly form. However, more information concerning to optimize the design and manufacturing are required to improve the growth and survival of organisms. Rev. Biol. Trop. 66(3): 1298-1313. Epub 2018 September 01.

Larval development of the Mexican Snook, Centropomus poeyi (Teleostei: Centropomidae)

We document for the first time the early ontogeny of Centropomus poeyi based on captive raised material representing 0-19 days posthatch (dph). The achievement of early developmental landmarks (i.e., yolk-sac depletion, flexion, development of fins) and changes in pigmentation are described (1.4 mm NL-10.6 mm SL; 0-19 dph) and documented for a subset of individuals using high quality photographs. The ontogeny of the viscerocranium is also described (2.4 mm NL-10.6 mm SL; 6-19 dph). Development in C. poeyi occurs over a short period with attainment of the juvenile stage (i.e., full complement of fin rays present in each fin) occurring by 6.9 mm SL. The ontogeny of external pigmentation in C. poeyi is marked by two trends throughout growth: (1) a decrease in pigmentation dorsally; and (2) an increase in pigmentation ventrally along the midline. Development of the viscerocranium begins with the appearance of the maxilla and dentary in individuals of 2.4 mm NL, coinciding with the depletion of the yolk-sac. By 10.6 mm SL all bones of the viscerocranium are present and teeth are present on all teeth-bearing bones of the adult. Aspects of early development in C. poeyi are compared with the congeners C. undecimalis and C. parallelus.(AU)

Se documentó por primera vez la ontogenia temprana de Centropomus poeyi basada en material obtenido de cautiverio a partir de embriones (0 días después de la eclosión, dde) hasta los 19 dde. Se registró la aparición de puntos de referencia en el desarrollo temprano (p.ej. consumo de saco vitelino, flexión, desarrollo de aletas) y los cambios de pigmentación han sido descritos (1.4 mm NL-10.6 mm SL; 0-19 dde), siendo documentado para un subgrupo de individuos utilizando fotografías de alta calidad. El desarrollo del viscerocráneo también fue descrita (2.4 mm NL-10.6 mm SL; 6-19 dde). El desarrollo en C. poeyi sucede en un periodo corto de tiempo hasta alcanzar una etapa juvenil (p.ej., aparición completa de los radios presentes en cada aleta), lo que se observa a los 6.9 mm SL. La pigmentación externa en C. poeyi esta marcada por dos tendencias en el crecimiento: (1) un descenso en la pigmentación dorsal; y (2) un incremento en la pigmentación ventral a lo largo de la línea media. El desarrollo del viscerocráneo comienza con el aparecimiento del maxilar y el dentario en individuos de 2.4 mm NL, lo cual coincide con el consumo del saco vitelino. A los 10.6 mm SL todos los huesos del viscerocráneo están presentes como se observa en los dientes en los adultos. Algunos aspectos del desarrollo temprano en C. poeyi son comparados con los congéneros C. undecimalis y C. parallelus.(AU)

Efecto de microorganismos con potencial probiótico en la calidad del agua y el crecimiento de camarón Litopenaeus vannamei (Decapoda: Penaeidae) en cultivo intensivo / Microorganisms effect with probiotic potential in water quality and growth of the shrimp Litopenaeus vannamei (Decapoda: Penaeidae) in intensive culture

The use of probiotics has gained acceptance in aquaculture, particularly in maintaining water quality and enhancing growth in organisms. This study analyzed the effect of the commercial (EM TM, Japan) natural product composed by (Rhodopseudomonas palustris, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei and Saccharomyces cerevisiae) added to the water, in order to determine its effect in water quality, sediment and growth of L. vannamei under intensive culture. The evaluation included three treatments with a weekly addition of EM: i) tanks without probiotics (C), ii) tanks with a dose of 4L/ha (EM1) and iii) tanks with a dose of 10L/ha (EM2). The treatment C was carried out three times, while treatments EM1 and EM2 were carried out four times. A total of 4 350 shrimps were measured for total length and weight, to calculate total and porcentual weight gain, daily weight gain, specific growth rate (TCE), and food conversion factor (FCA); besides, the survival rate was estimated. The use of probiotics allowed a shorter harvest time in treatments EM1 (90d) and EM2 (105d) with relation to the treatment C (120d). Treatments EM1 and EM2 were within the recommended intervals for culture, with respect to treatment C. The use of probiotic bacteria significantly regulated pH (EM1, 8.03±0.33; EM2, 7.77±0.22; C, 9.08±0.35) and reduced nitrate concentration (EM1, 0.64±0.25mg/L; EM2, 0.39±0.26mg/L; C, 0.71mg/L). Water pH mostly explained the variance with respect to the treatments. Treatment EM2 presented the greatest removal of organic matter (1.77±0.45%), whereas the contents of extractable phosphorus increased significantly in treatment EM1 with 21.6±7.99mg/kg and in treatment EM2 with 21.6±8.45mg/kg with control relation (14.3±5.47). The shrimp growth was influenced by dissolved oxygen, salinity and pH in the sediment, establishing that salinity was the most important variable in the weight with a negative association. Treatment EM1 recorded an improved TCE (2.69±0.35%/d) and FCA (1.46±0.20) with relation to the control treatment (TCE, 1.88±0.25%/d; FCA, 2.13±0.48). Survival was significantly greater in treatments containing probiotics with 61±8.76% and 60±10.5% for EM1 and EM2, respectively. This study indicated the positive effect obtained with the use of this commercial probiotic, to improve culture conditions and growth parameters in an intensive culture of L. vannamei.

Los probióticos han ganado aceptación en la acuicultura para mantener la calidad del agua y aumentar el crecimiento de los organismos. En este estudio se analizó el efecto de una mezcla comercial de microorganismos eficientes (EM) (Rhodopseudomonas palustris, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei y Saccharomyces cerevisiae) sobre la calidad del agua, sedimento y el crecimiento en un cultivo intensivo de camarón L. vannamei. La evaluación consistió en tres tratamientos: i) estanques sin EM (C), ii) estanques con dosis de 4L/ha (EM1) y iii) estanques con dosis de 10L/ha (EM2). Los resultados demostraron menor tiempo de cosecha en los tratamientos EM1 (90d) y EM2 (105d). Los tratamientos EM1 y EM2 mantuvieron significativamente regulados los valores del pH (EM1, 8.03±0.33; EM2, 7.77±0.22) y redujeron las concentraciones de nitrato (EM1, 0.64±0.25mg/L; EM2, 0.39±0.26mg/L). El tratamiento EM2 presentó la mayor remoción de materia orgánica (1.77±0.45%). El tratamiento EM1 mejoró la TCE (2.69±0.35%/d) y FCA (1.46±0.20). Los tratamientos EM1 y EM2 presentaron mayor supervivencia con 61±8.76% y 60±10.5%, respectivamente. Este estudio demostró el efecto benéfico del uso de la mezcla comercial en los parámetros ambientales y de crecimiento en un cultivo intensivo de L. vannamei.

Histología del ciclo reproductor de hembras del pejelagarto Atractosteus tropicus (Lepisosteiformes: Lepisosteidae) enTabasco, México / Histology of reproductive cycle of tropical gar Atractosteus tropicus females (Lepisosteiformes: Lepisosteidae) in Tabasco, Mexico.

En el sureste de México A. tropicus es una especie de gran importancia ecológica, económica, cultural y para acuicultura, sin embargo, sus poblaciones silvestres han disminuido a causa de diversas actividades antropogénicas, por lo que se caracterizó el ciclo reproductor de A. tropicus, a partir de los cambios en los elementos germinales y somáticos durante la ovogénesis y la estructura de toda la gónada, información valiosa para el mejor manejo y aprovechamiento de la especie. Mensualmente se capturaron con redes de arrastres, seis hembras sexualmente maduras (N=72), durante un ciclo anual (octubre 2003-septiembre 2004), en poblaciones silvestres de la laguna de Pomposu del municipio de Jalpa de Méndez; Tabasco, México. Las hembras fueron sacrificadas por decapitación y los ovarios se procesaron por métodos histológicos convencionales, se determinó el diámetro entre 10-20 ovocitos en los diferentes estadios de desarrollo al azar. Se determinó mensualmente el índice gonadosomático (IGS), volumen gonadal (gV) y el diámetro del folículo (fD). Además, se identificaron ocho estadios de desarrollo de la ovogénesis: I: cromatina nucléolo, II: perinucléolo temprano, III: perinucléolo avanzado, IV: alvéolos corticales, V: vitelogénesis temprana, VI: vitelogénesis media, VII: vitelogénesis avanzada, VIII: maduración final. El ciclo reproductor la constituye cuatro clases: I.-Proliferativa, II.-Maduración inicial, III.-Maduración tardía, IV.-Regresión-proliferación. El análisis de la información obtenida de los valores encontrados del IGS, gV, fD, estadios de la ovogénesis y clases reproductivas, indican que en diciembre se reinicia el crecimiento de los folículos (previtelogenesis), de mar-zo-julio se presenta la captación del vitelo (vitelogenesis) y en agosto-noviembre se presenta la máxima actividad reproductora, al contrastar este patrón con los factores ambientales (temperatura, precipitación) se sugiere que estos pueden funcionar como un gatillo ambiental, en el desarrollo de la ovogénesis y el desove.

In Southeast Mexico, A. tropicus is a species with great ecological, economic, cultural and aquaculture value, however wild populations have diminished due to diverse anthropological causes. The objective of this study was to characterize the reproductive cycle of A. tropicus, with a description of complete gonad structure and the changes in germinal and somatic elements during oogenesis, for better management and use of this species. Six sexually mature females (N=72) were captured monthly with drag nets during one year cycle (October 2003-October 2004) in wild populations of Pomposu lagoon, municipality of Jalpa de Mendez, Tabasco, Mexico. Females were sacrificed by decapitation and the ovaries were processed by standard histological methods; the diameter of 10-20 oocytes taken at random was determined in different stages of development. Gonadosmatic index (GSI), gonadal volume (gV) and follicule diameter (fD) were determined monthly. Among results we could determine eight oogenesis developmental stages: I: chromatin nucleolus stage, II: early perinucleolus stage, III: mid perinucleolus stage, IV: advanced perinucleolus stage, V: early vitellogenesis stage, VI: mid vitellogenesis stage, VII) advanced vitellogenesis stage and VIII: final maturation stage. The reproductive cycle could be divided in four phases: I: proliferative phase, II: initial maturation phase, III: late maturation phase, IV: regressing phase. Analysis of the data obtained from the IGS, gV and fD values, oogenesis stages and reproductive phases, indicate that in December previtellogenesis phase restarts, from March through July yolk deposition (vitellogenesis) occurs, and from August to November the maximum reproductive activity takes place. Contrasting this pattern with local environmental factors such as temperature and precipitation, we suggested that these may serve as an environmental activator in the development of oogenesis and spawning of this species. Rev. Biol. Trop. 60 (4): 1857-1871. Epub 2012 December 01.