Zooplankton community dynamics in response to water trophic state in integrated multitrophic aquaculture / Dinâmica da comunidade de zooplâncton em resposta à trofia da água em aquicultura integrada multitrófica

Integrated multitrophic aquaculture (IMTA) is an alternative means to optimize feed usage in aquaculture which combines species of different trophic levels. The addition of substrate to IMTA has also been used to promote a lower release of phosphorus, thus minimizing eutrophication and impacts of effluents. In these aquaculture systems, the zooplankton community is important because it acts as a link in trophic chains. This study aimed to verify the dynamics and the structure of the zooplankton community in IMTA (tilapia-prawn), in response to trophic conditions in earthen ponds with different substrates. The object of the study was 12 earthen ponds organized in three treatments: no substrate (control), geotextile substrate, and bamboo substrate. Zooplankton samples were taken biweekly through a water bilge pump. Rotifers and microcrustaceans were identified and counted to determine changes in community diversity during the experiment. Eutrophication was determined through phosphorus and chlorophyll water concentrations. There were no differences in zooplankton communities among treatments, even though increases in levels of eutrophication of the system heavily influenced this community, by altering its diversity and abundance. Small organisms were the most representative ones under polyculture eutrophic conditions.(AU)

Aquicultura multitrófica integrada (IMTA) é uma alternativa para otimizar a utilização de alimentos na aquicultura, combinando espécies de diferentes níveis tróficos. A adição de substrato no IMTA também tem sido utilizada para promover menor liberação de fósforo, minimizando a eutrofização e os impactos dos efluentes. Nesses sistemas de aquicultura, a comunidade zooplanctônica é importante porque desempenha papel de elo nas cadeias tróficas. Este estudo teve como objetivo verificar a dinâmica e a estrutura da comunidade zooplanctônica em IMTA (tilápia-camarão), em resposta a condições tróficas em viveiros de terra com diferentes substratos. O objeto de estudo foram 12 viveiros escavados, organizados em três tratamentos: sem substrato (controle), substrato geotêxtil e substrato de bambu. Amostras de zooplâncton foram coletadas quinzenalmente por meio de uma bomba de sucção de água. Rotíferos e microcrustáceos foram identificados e contados para determinar as mudanças na diversidade da comunidade durante o experimento. A eutrofização foi determinada mediante as concentrações de fósforo e clorofila na água. Não houve diferenças nas comunidades zooplanctônicas entre os tratamentos, embora o aumento dos níveis de eutrofização do sistema tenha influenciado fortemente essa comunidade, alterando sua diversidade e abundância. Organismos pequenos foram os mais representativos nas condições eutróficas de policultivo.(AU)

Chemical Profile of the Sulphated Saponins from the Starfish Luidia senegalensis Collected as by-Catch Fauna in Brazilian Coast.

The by-catch fauna of the shrimp fishery includes a number of marine invertebrates that are discarded because they do not have commercial value. In order to try to add some value to these materials, we analyzed the chemical composition of the starfish Luidia senegalensis collected in the Brazilian coast as a consequence of the trawling fishery method. In order to access their chemical composition, we used a combination of solid phase extraction (SPE) followed by ultra-high performance liquid chromatography coupled to electrospray ionization ion trap tandem mass spectrometry (UPLC-ESI-IT-MSn). Luidia senegalensis contains asterosaponins, which are sulphated glycosilated steroids, containing five and six sugar moieties, in addition to polyhydroxysteroids. This study helped us to support the presence of important and potentially bioactive compounds in invertebrates associated to the by-catch fauna of the shrimp fishery, using a fast and efficient method.

Assessing the potential of partial replacing of Artemia by practical inert diet in the larviculture of the Amazon River prawn / Potencial uso da dieta inerte como um substituto parcial aos náuplios de Artemia na larvicultura do camarão-da-amazônia

The aim of this study was to evaluate the effect of the replacement of Artemia nauplii by egg-custard in the final phase of Macrabrachium amazonicum hatchery. The treatments were: AN-IX larvae were fed Artemia nauplii during all culture and when they reached stage V, inert diet was added to the feed (control); AN-VII larvae were fed Artemia nauplii from stage II to stage VI and it was totally replaced by inert diet from stage VII onwards; AN-V larvae were fed Artemia nauplii from stage II to stage IV and it was totally replaced by inert diet from stage V onwards. Larvae were reared in 120-L culture tanks, coupled to biological filters. Larvae largely ingested inert diet when it was the single food available (90-100% of animals showed digestive tract full). Nonetheless, feeding larvae of M. amazonicum with solely inert diet from stage V or VII onward, negatively affect larval development and survival. Productivity drastically decreased from ~60 PL L-1 (control) to ~40 PL L-1 in AN-VII and ~10 PL L-1 in AN-V. The dry mass of the post-larvae declined ~25% in the AN-V and AN-VII. This may be due to low digestibility or nutritional deficiency of the inert diet. Therefore, the complete replacement of Artemia nauplii until stage VII is not recommended for the management of Amazon river prawn larviculture.(AU)

O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito da substituição total dos náuplios de Artemia pela dieta inerte (creme de ovos) na fase final da larvicultura do Macrobrachium amazonicum. Os tratamentos adotados foram: NA-IX larvas alimentadas com náuplios de Artemia durante todo cultivo e oferta da dieta inerte a partir do estágio V (controle); NA-VII larvas alimentadas com Artemia até o estágio VI e somente dieta inerte a partir do estágio VII; NA-V alimentadas com Artemia até o estágio IV e somente dieta inerte a partir do estágio V. Os cultivos foram realizados em tanques de 120 L acoplados a filtros biológicos. As larvas ingeriram dieta inerte, sendo observado o preenchimento do tubo digestório, em 90 a 100% dos animais, quando este foi o único alimento ofertado. No entanto, a substituição dos náuplios de Artemia a partir dos estágios V e VII afetaram negativamente o desenvolvimento larval e a sobrevivência. A produtividade caiu drasticamente de ~60 PL L-1 (controle) para ~40 em NA-VII e ~10 em NA-V. As pós-larvas sofreram redução de massa em ~25% em NA-VII e NA-V, em relação a NA-IX. Isso deve ser devido à baixa digestibilidade ou carência nutritiva da dieta inerte. Portanto, a substituição total da Artemia até o estágio VII não é recomendada para o camarão-da-amazônia.(AU)

Assessing the potential of partial replacing of Artemia by practical inert diet in the larviculture of the Amazon River prawn / Potencial uso da dieta inerte como um substituto parcial aos náuplios de Artemia na larvicultura do camarão-da-amazônia

The aim of this study was to evaluate the effect of the replacement of Artemia nauplii by egg-custard in the final phase of Macrabrachium amazonicum hatchery. The treatments were: AN-IX larvae were fed Artemia nauplii during all culture and when they reached stage V, inert diet was added to the feed (control); AN-VII larvae were fed Artemia nauplii from stage II to stage VI and it was totally replaced by inert diet from stage VII onwards; AN-V larvae were fed Artemia nauplii from stage II to stage IV and it was totally replaced by inert diet from stage V onwards. Larvae were reared in 120-L culture tanks, coupled to biological filters. Larvae largely ingested inert diet when it was the single food available (90-100% of animals showed digestive tract full). Nonetheless, feeding larvae of M. amazonicum with solely inert diet from stage V or VII onward, negatively affect larval development and survival. Productivity drastically decreased from ~60 PL L-1 (control) to ~40 PL L-1 in AN-VII and ~10 PL L-1 in AN-V. The dry mass of the post-larvae declined ~25% in the AN-V and AN-VII. This may be due to low digestibility or nutritional deficiency of the inert diet. Therefore, the complete replacement of Artemia nauplii until stage VII is not recommended for the management of Amazon river prawn larviculture.

O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito da substituição total dos náuplios de Artemia pela dieta inerte (creme de ovos) na fase final da larvicultura do Macrobrachium amazonicum. Os tratamentos adotados foram: NA-IX larvas alimentadas com náuplios de Artemia durante todo cultivo e oferta da dieta inerte a partir do estágio V (controle); NA-VII larvas alimentadas com Artemia até o estágio VI e somente dieta inerte a partir do estágio VII; NA-V alimentadas com Artemia até o estágio IV e somente dieta inerte a partir do estágio V. Os cultivos foram realizados em tanques de 120 L acoplados a filtros biológicos. As larvas ingeriram dieta inerte, sendo observado o preenchimento do tubo digestório, em 90 a 100% dos animais, quando este foi o único alimento ofertado. No entanto, a substituição dos náuplios de Artemia a partir dos estágios V e VII afetaram negativamente o desenvolvimento larval e a sobrevivência. A produtividade caiu drasticamente de ~60 PL L-1 (controle) para ~40 em NA-VII e ~10 em NA-V. As pós-larvas sofreram redução de massa em ~25% em NA-VII e NA-V, em relação a NA-IX. Isso deve ser devido à baixa digestibilidade ou carência nutritiva da dieta inerte. Portanto, a substituição total da Artemia até o estágio VII não é recomendada para o camarão-da-amazônia.

Kinetic analysis of gill (Na⁺,K⁺)-ATPase activity in selected ontogenetic stages of the Amazon River shrimp, Macrobrachium amazonicum (Decapoda, Palaemonidae): interactions at ATP- and cation-binding sites.

We investigated modulation by ATP, Mg²âº, Na⁺, K⁺ and NH4⁺ and inhibition by ouabain of (Na⁺,K⁺)-ATPase activity in microsomal homogenates of whole zoeae I and decapodid III (formerly zoea IX) and whole-body and gill homogenates of juvenile and adult Amazon River shrimps, Macrobrachium amazonicum. (Na⁺,K⁺)-ATPase-specific activity was increased twofold in decapodid III compared to zoea I, juveniles and adults, suggesting an important role in this ontogenetic stage. The apparent affinity for ATP (K(M) = 0.09 ± 0.01 mmol L⁻¹) of the decapodid III (Na⁺,K⁺)-ATPase, about twofold greater than the other stages, further highlights this relevance. Modulation of (Na⁺,K⁺-ATPase activity by K⁺ also revealed a threefold greater affinity for K⁺ (K0.5 = 0.91 ± 0.04 mmol L⁻¹) in decapodid III than in other stages; NH4⁺ had no modulatory effect. The affinity for Na⁺ (K0.5 = 13.2 ± 0.6 mmol L⁻¹) of zoea I (Na⁺,K⁺)-ATPase was fourfold less than other stages. Modulation by Na⁺, Mg²âº and NH4⁺ obeyed cooperative kinetics, while K⁺ modulation exhibited Michaelis-Menten behavior. Rates of maximal Mg²âº stimulation of ouabain-insensitive ATPase activity differed in each ontogenetic stage, suggesting that Mg²âº-stimulated ATPases other than (Na⁺,K⁺)-ATPase are present. Ouabain inhibition suggests that, among the various ATPase activities present in the different stages, Na⁺-ATPase may be involved in the ontogeny of osmoregulation in larval M. amazonicum. The NH4⁺-stimulated, ouabain-insensitive ATPase activity seen in zoea I and decapodid III may reflect a stage-specific means of ammonia excretion since functional gills are absent in the early larval stages.

Impact of maintenance of Macrobrachium rosenbergii broodstock prawn on water quality / Impacto da manutenção de reprodutores de Macrobrachium rosenbergii na qualidade da água

The objective was to evaluate the impacts caused on pond water quality by maintenance of Macrobrachium rosenbergii broodstock. During eight weeks it was determined pH, dissolved oxygen (DO), conductivity, turbidity, particulate suspended material (PSM), nitrogen (N) and phosphorus (P), all in inlet and effluent water. All variables presented higher values in the effluent, except OD. Ammoniac N concentration (0.013 mg L-1) was 2.7 times higher in the effluent pond; NO2-N (0.019 mg L-1), 2.3; NO3-N (0.139 µg L-1), 1.8; PO4-P (0.065 mg L-1), 7.2; and DP (0.104 mg L-1), 4.9 times higher. For TKN (0.67 mg L-1) and TP (0.235 mg L-1), the values in the pond effluent represent an increase of 0.27 mg L-1 and 0.175 mg L-1, respectively. The maintenance of M. rosenbergii broodstock increase the nutrient concentrations, mainly TP, and prevent effluent pond released into receiving water bodies on 1, 2 and 3 classes of the CONAMA N° 357 Resolution.  

O objetivo foi avaliar os impactos provocados pela manutenção de reprodutores de Macrobrachium rosenbergii na água do viveiro. Durante oito semanas determinaram-se os valores de pH, oxigênio dissolvido (OD), condutividade, turbidez, material particulado em suspensão (MPS), nitrogênio (N) e fósforo (P) da água de abastecimento e do efluente do viveiro. Todas as variáveis apresentaram valores maiores no efluente, exceto OD. A concentração de N-amoniacal (0,013 mg L-1) foi 2,7 vezes maior no efluente; N-NO2 (0,019 mg L-1), 2,3; N-NO3 (0,139 mg L-1), 1,8; P-PO4 (0,065 mg L-1), 7,2; e de PD (0,104 mg L-1), 4,9 vezes maior. Para NKT (0,67 mg L-1) e PT (0,235 mg L-1), os valores no efluente representaram um acréscimo de 0,27 mg L-1 e 0,175 mg L-1, respectivamente. A manutenção de M. rosenbergii aumenta as concentrações de nutrientes, principalmente PT, o que impede o lançamento do efluente em corpos hídricos receptores inseridos nas classes 1, 2 e 3 da Resolução N° 357 do CONAMA.

Economic analysis of amazon river prawn farming to the markets for live bait and juveniles in Pantanal, Brazi / Análise econômica do cultivo do camarão-da-amazônia para os mercados de iscas vivas e juvenis no pantanal do Brasil

The implementation of a hypothetical aquaculture facility with hatchery, nursery and grow-out earthen ponds for raising the Amazon River Prawn Macrobrachium amazonicum in the Pantanal was considered. Eight larviculture cycles per year were projected: four to produce post-larvae for stocking in grow-out bait ponds, and four to stock nursery tanks to sell juveniles as seed to grow out farms, which produce prawns for human consumption. Annual production would be 146,880 dozen bait prawns and 2,938 thousand juveniles. The assumed sale prices were US$ 1.38 per dozen baits and US$ 15.39 per thousand juveniles. The net present value was US$ 555,890.79, internal rate of return was 48% per year, payback period was 2.4 years and benefit-cost ratio was 3.90. The breakeven price to cover total costs per dozen baits was US$ 0.70 and per thousand juveniles was US$ 17.00, indicating that the selling price assumed for juveniles in base scenario is not realistic. Net return was US$ 84,773.80. The results indicate that this activity would be a lucrative and attractive investment in the Pantanal.

Foi realizado um estudo simulado da implantação de uma fazenda de produção do camarão-da-Amazônia Macrobrachium amazonicum no Pantanal, composta por galpão de larvicultura, berçário e viveiros de terra para engorda. Oito ciclos anuais de larvicultura foram projetados: quatro para a produção de pós-larvas, que serão usadas na própria fazenda para a produção de iscas, e quatro para a estocagem em tanques-berçário, para vender os juvenis para fazendas de engorda, que produzirão camarões para o consumo humano. A produção anual será de 146.880 dúzias de camarões como iscas e 2.938 milheiros de juvenis. O preço de venda assumido foi de US$ 1,38 por dúzia de iscas e US$ 15,39 por milheiros de juvenis. O valor presente líquido foi de US$ 555.890,79, a taxa interna de retorno foi de 48% ao ano, o período de recuperação do capital foi de 2,4 anos e a razão custo-benefício foi 3,90. O custo total médio por dúzia de iscas foi US$ 0,70 e por milheiro de juvenis foi de US$ 17,00, indicando que o preço de venda assumido para juvenis no cenário base não é realista. A receita líquida foi US$ 84.773,80. Os resultados indicam que esta atividade no Pantanal pode ser um investimento atrativo e lucrativo.

Economic analysis of amazon river prawn farming to the markets for live bait and juveniles in Pantanal, Brazi / Análise econômica do cultivo do camarão-da-amazônia para os mercados de iscas vivas e juvenis no pantanal do Brasil

The implementation of a hypothetical aquaculture facility with hatchery, nursery and grow-out earthen ponds for raising the Amazon River Prawn Macrobrachium amazonicum in the Pantanal was considered. Eight larviculture cycles per year were projected: four to produce post-larvae for stocking in grow-out bait ponds, and four to stock nursery tanks to sell juveniles as seed to grow out farms, which produce prawns for human consumption. Annual production would be 146,880 dozen bait prawns and 2,938 thousand juveniles. The assumed sale prices were US$ 1.38 per dozen baits and US$ 15.39 per thousand juveniles. The net present value was US$ 555,890.79, internal rate of return was 48% per year, payback period was 2.4 years and benefit-cost ratio was 3.90. The breakeven price to cover total costs per dozen baits was US$ 0.70 and per thousand juveniles was US$ 17.00, indicating that the selling price assumed for juveniles in base scenario is not realistic. Net return was US$ 84,773.80. The results indicate that this activity would be a lucrative and attractive investment in the Pantanal.

Foi realizado um estudo simulado da implantação de uma fazenda de produção do camarão-da-Amazônia Macrobrachium amazonicum no Pantanal, composta por galpão de larvicultura, berçário e viveiros de terra para engorda. Oito ciclos anuais de larvicultura foram projetados: quatro para a produção de pós-larvas, que serão usadas na própria fazenda para a produção de iscas, e quatro para a estocagem em tanques-berçário, para vender os juvenis para fazendas de engorda, que produzirão camarões para o consumo humano. A produção anual será de 146.880 dúzias de camarões como iscas e 2.938 milheiros de juvenis. O preço de venda assumido foi de US$ 1,38 por dúzia de iscas e US$ 15,39 por milheiros de juvenis. O valor presente líquido foi de US$ 555.890,79, a taxa interna de retorno foi de 48% ao ano, o período de recuperação do capital foi de 2,4 anos e a razão custo-benefício foi 3,90. O custo total médio por dúzia de iscas foi US$ 0,70 e por milheiro de juvenis foi de US$ 17,00, indicando que o preço de venda assumido para juvenis no cenário base não é realista. A receita líquida foi US$ 84.773,80. Os resultados indicam que esta atividade no Pantanal pode ser um investimento atrativo e lucrativo.

Impact of maintenance of Macrobrachium rosenbergii broodstock prawn on water quality / Impacto da manutenção de reprodutores de Macrobrachium rosenbergii na qualidade da água

The objective was to evaluate the impacts caused on pond water quality by maintenance of Macrobrachium rosenbergii broodstock. During eight weeks it was determined pH, dissolved oxygen (DO), conductivity, turbidity, particulate suspended material (PSM), nitrogen (N) and phosphorus (P), all in inlet and effluent water. All variables presented higher values in the effluent, except OD. Ammoniac N concentration (0.013 mg L-1) was 2.7 times higher in the effluent pond; NO2-N (0.019 mg L-1), 2.3; NO3-N (0.139 µg L-1), 1.8; PO4-P (0.065 mg L-1), 7.2; and DP (0.104 mg L-1), 4.9 times higher. For TKN (0.67 mg L-1) and TP (0.235 mg L-1), the values in the pond effluent represent an increase of 0.27 mg L-1 and 0.175 mg L-1, respectively. The maintenance of M. rosenbergii broodstock increase the nutrient concentrations, mainly TP, and prevent effluent pond released into receiving water bodies on 1, 2 and 3 classes of the CONAMA N° 357 Resolution.

O objetivo foi avaliar os impactos provocados pela manutenção de reprodutores de Macrobrachium rosenbergii na água do viveiro. Durante oito semanas determinaram-se os valores de pH, oxigênio dissolvido (OD), condutividade, turbidez, material particulado em suspensão (MPS), nitrogênio (N) e fósforo (P) da água de abastecimento e do efluente do viveiro. Todas as variáveis apresentaram valores maiores no efluente, exceto OD. A concentração de N-amoniacal (0,013 mg L-1) foi 2,7 vezes maior no efluente; N-NO2 (0,019 mg L-1), 2,3; N-NO3 (0,139 mg L-1), 1,8; P-PO4 (0,065 mg L-1), 7,2; e de PD (0,104 mg L-1), 4,9 vezes maior. Para NKT (0,67 mg L-1) e PT (0,235 mg L-1), os valores no efluente representaram um acréscimo de 0,27 mg L-1 e 0,175 mg L-1, respectivamente. A manutenção de M. rosenbergii aumenta as concentrações de nutrientes, principalmente PT, o que impede o lançamento do efluente em corpos hídricos receptores inseridos nas classes 1, 2 e 3 da Resolução N° 357 do CONAMA.

Recirculating system and management schedule for small-scale freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii hatchery / Sistema de recirculação e rotina de manejo para larvicultura de camarões de água doce Macrobrachium rosenbergii em pequena escala

A recirculating system and a matching management schedule for small-scale freshwater prawn larviculture were described. The system comprised a 140 L larval culture tank in line with a 43 L biofilter filled with 24 L of calcareous substrate. Both the tank and biofilter were made of black colored fiberglass in a conical-cylindrical shape. The turnover rate of the water through the system was 24 times a day; water was pumped by airlift. Results of ten larvicultures showed that the system maintained temperature, dissolved oxygen, pH, salinity, ammonium and nitrite stable and suitable to Macrobrachium rosenbergii larvae. Survival and productivity varied from 60.5 to 72.4% and 37 to 72 post-larvae/L, respectively; both were compatible with results of commercial hatcheries. Therefore, this system may be very useful for research purposes or adapted for small-scale post-larvae production.

O trabalho descreve um sistema de recirculação e o manejo para larvicultura de camarão de água doce em pequena escala. Um tanque de desenvolvimento larval de 140 L foi acoplado a um biofiltro com capacidade de 43 L, sendo 24 L de substrato calcário. Ambos foram construídos em fibra de vidro na cor preta, com formato cilíndrico-cônico. A taxa de circulação da água no sistema foi ao redor de 20-24 vezes/dia, utilizando o sistema de air-lift. Os resultados de dez larviculturas mostraram que o sistema manteve a temperatura, oxigênio dissolvido, pH, salinidade, amônia e nitrito estáveis e em níveis adequados para larvas de Macrobrachium rosenbergii. A sobrevivência e a produtividade variaram de 60,5 a 72,4% e de 37 a 72 pós-larvas/L, respectivamente, resultados compatíveis com larviculturas comerciais. Portanto, este sistema de larvicultura pode ser útil em laboratórios de pesquisa ou adaptado para a produção de pós-larvas em pequena escala.

Recirculating system and management schedule for small-scale freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii hatchery / Sistema de recirculação e rotina de manejo para larvicultura de camarões de água doce Macrobrachium rosenbergii em pequena escala

A recirculating system and a matching management schedule for small-scale freshwater prawn larviculture were described. The system comprised a 140 L larval culture tank in line with a 43 L biofilter filled with 24 L of calcareous substrate. Both the tank and biofilter were made of black colored fiberglass in a conical-cylindrical shape. The turnover rate of the water through the system was 24 times a day; water was pumped by airlift. Results of ten larvicultures showed that the system maintained temperature, dissolved oxygen, pH, salinity, ammonium and nitrite stable and suitable to Macrobrachium rosenbergii larvae. Survival and productivity varied from 60.5 to 72.4% and 37 to 72 post-larvae/L, respectively; both were compatible with results of commercial hatcheries. Therefore, this system may be very useful for research purposes or adapted for small-scale post-larvae production.

O trabalho descreve um sistema de recirculação e o manejo para larvicultura de camarão de água doce em pequena escala. Um tanque de desenvolvimento larval de 140 L foi acoplado a um biofiltro com capacidade de 43 L, sendo 24 L de substrato calcário. Ambos foram construídos em fibra de vidro na cor preta, com formato cilíndrico-cônico. A taxa de circulação da água no sistema foi ao redor de 20-24 vezes/dia, utilizando o sistema de air-lift. Os resultados de dez larviculturas mostraram que o sistema manteve a temperatura, oxigênio dissolvido, pH, salinidade, amônia e nitrito estáveis e em níveis adequados para larvas de Macrobrachium rosenbergii. A sobrevivência e a produtividade variaram de 60,5 a 72,4% e de 37 a 72 pós-larvas/L, respectivamente, resultados compatíveis com larviculturas comerciais. Portanto, este sistema de larvicultura pode ser útil em laboratórios de pesquisa ou adaptado para a produção de pós-larvas em pequena escala.