The effect of astaxanthin on resistance of juvenile prawns Macrobrachium nipponense (Decapoda: Palaemonidae) to physical and chemical stress / Efecto de la astaxantina en la resistencia al estrés físico y químico de los langostinos jóvenes de Macrobrachium nipponense (Decapoda: Palaemonidae)

ABSTRACT

In recent years, the use of new scientific techniques has effectively improved aquaculture production processes. Astaxanthin has various properties in aquacultureand its antioxidant benefits have been closely related to stress resistance; besides, it is an essential factor for growth in many crustaceans and fish. The objective of this study was to evaluate the resistance of prawn (Macrobrachium nipponense) fed diets containing different amounts of astaxanthin (AX) to the shock and stress of differentphysicochemical environments. A 70-day trial was conducted to evaluate the effect of supplementation of a source of astaxanthin (Carophyll Pink, 10% astaxanthin, w/w, Hoffman-La Roche, Switzerland) at various levels in the diet of M. nipponense juveniles. Four dry diets were prepared AX0 without astaxanthin, AX50 with 50mg/kg, AX100 with 100mg/kg, and AX150 with 150mg/kg astaxanthin. The feeding trial was conducted in a recirculation water system consisting of 12 fiberglass tanks (1 000L) used for holding prawns. Three replicate aquaria were initially stocked with 36org/m² per tank. During the trial, prawns were maintained on a 1212-h lightdark photoperiod with an ordinary incandescent lamp, and the water quality parameters were maintained as follows water temperature, 25-26°C; salinity, 1g/L; pH, 8.5-8.8; dissolved oxygen, 6.0-6.5mg/L; and ammonia-nitrogen, 0.05mg/L. Incorporation of AX, production output, and physiological condition were recorded after 10 weeks of feeding. At the end of the growing period, the prawns were exposed to thermal shock (0°C), ammonia (0.75mg/L), and reduced oxygen (0.5mg/L). The time to lethargyand the time to complete death of the prawns were recorded. The results showed that control prawns had the shortest time to lethargy and death compared with prawns subjected to the other treatments. The results of this study have shown that the amount of muscle tissue and gill carotenoids in prawn fed with an AX150 diet showed greater reduction than those exposed to other treatments. It is possible that higher levels of astaxanthin in the body under oxygen reduction stress can be beneficial forprawns. These results suggest that male prawns showed lethargy earlier than females, and the percentage of carotenoid reduction in muscle and gill tissues was higher inmales. Rev. Biol. Trop. 62 (4) 1331-1341. Epub 2014 December 01.

RESUMEN

En años recientes, la utilización de nuevas técnicas científicas ha tenido un efecto importante en mejorar los procesos de producción en acuicultura. La astaxantina tiene varias propiedades en la acuicultura y sus propiedades antioxidantes se encuentran estrechamente relacionadas con la resistencia al estrés. La astaxantina en muchos crustáceos y peces es un factor esencial para el crecimiento. El objetivo de este estudio fue evaluar la resistencia del langostino (Macrobrachium nipponense) alimentado con dietas conteniendo diferentes cantidades de astaxantina (AX), bajo diferentes condiciones de estrés ambiental. Un ensayo de 70 días fue llevado a cabo para evaluar el efecto de la suplementación de fuentes de astaxantina (Carophyll Pink, 10 % astaxanthin) en varios niveles en la dieta de jóvenes de M. nipponense. Cuatro dietas fueron preparadas AX0 sin astaxantina, AX50 con 50mg/kg, AX100 con 100mg/kg y AX150 con 150mg/kg de astaxantina. Los ensayos de alimentación fueron conducidos en un sistema de recirculación de agua consistente en 12 estanques de fibra de vidrio (1 000L). Tres replicas fueron sembradas con 36org/m2 por tanque. Durante el experimento los langostinos fueron mantenidos con un fotoperiodo de 1212 luzoscuridad con lámparas incandescentes y los parámetros de la calidad del agua fueron mantenidos a 25-26°C la temperatura, 1 g/L la salinidad, 8.5-8.8 el pH, 6.0-6.5 mg/L el oxígeno y 0.05mg/L el nitrógeno amoniacal. La incorporación de la astaxantina, producción y condiciones fisicoquímicas fueron registradas después de 10 semanas de alimentación. Al final del periodo de crecimiento, los langostinos fueron expuestos a un shock térmico (0°C), amonio (0.75mg/L) y reducción de oxígeno 0.5 mg/L. El tiempo de letargia y el tiempo de muerte fueron registrados. Se encontró que la dieta con la mayor concentración de astaxantina (150mg/kg) presentó el mayor tiempo de letargia y la mayor concentración en branquias y músculo en el langostino M. nipponense.