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)

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 12:12-h light:dark 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.

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 12:12 luz:oscuridad 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.

Perfil de aminoácidos del músculo de Macrobrachium tenellum y cómputo químico de proteínas usadas en su alimentación / Perfil de aminoácidos do músculo de Macrobrachium tenellum e escore químico de proteínas utilizadas em sua alimentação / Muscle amino acid profile of Macrobrachium tenellum and chemical score of used protein in its feeding

Se utilizaron langostinos de río Macrobrachium tenellum para determinar el contenido de aminoácidos (aa) del músculo, además se determinó el cómputo químico de los principales ingredientes utilizados en los alimentos para la especie. La separación e identificación de los aa se llevó a cabo mediante cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC) con detector de fluorescencia y el cómputo químico se obtuvo de la división del valor del aa esencial en la proteína a evaluar entre el contenido del mismo aa en la proteína de referencia. Los aa más abundantes en el músculo fueron el ácido glutámico (16.14%), lalisina (9.60%) y el ácido aspártico (9.06%) y los más bajos fueron la metionina (2.88%), la histidina (2.52%) y el triptófano (0.47%). El primer aminoácido limitante en la harina de pescado fue treonina y en la harina de calamar la histidina; como segundo aa limitante la arginina y la treonina, respectivamente. En la harina de trigo el primer y segundo aminoácidos limitantes fueron la lisina y la treonina y en la harina de soya, la metionina y la lisina, respectivamente. Para la formulación de alimentos para M. tenellum se propone emplear una combinación de ingredientes proteicos, animales y vegetales, que se aproximen al perfil de aminoácidos de la especie.(AU)

Foram utilizados camarões de água doce Macrobrachium tenellum para determinar o conteúdo de aminoácidos (aa) do músculo e o escore químico dos principais ingredientes utilizados nos alimentos para a espécie. A separação e identificação de aa foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com detecção por fluorescência, e o cálculo da pontuação química foi obtido pela divisão do valor de aa essenciais nas proteínas avaliadas e os aa nas proteínas de referência. Os aa mais abundantes no músculo foram o ácido glutâmico (16,14%), lisina (9,60%) e ácido aspártico (9,06%), e os mais baixos foram metionina (2,88%), histidina (2,52%) etriptofano (0,47%). O primeiro aminoácido limitante para a farinha de peixe foi a treonina, e no farelo de lula, histidina; o segundo aa limitante foi a arginina e a treonina, respectivamente. Na farinha de trigo, o primeiro e segundo aminoácidos limitantes foram lisina e treonina; na farinha de soja, metionina e lisina, respectivamente. Na formulação dos alimentos para M. tenellum recomenda-se utilizar uma combinação de ingredientes com proteína animal e vegetal, aproximando-se ao perfil de aminoácidos da espécie.(AU)

Freshwater prawns Macrobrachium tenellum were used to determine the content of amino acids (aa) of the muscle, and the chemical score of the main ingredients used in feeds for the species was determined. The separation and identification of aa is carried out by high performance liquid chromatography (HPLC) with fluorescence detection. The calculation of chemical score was obtained by dividing the value of essential aa between aa of the reference protein. The most abundant aa in muscle were glutamic acid (16.14%), lysine (9.60%) and aspartic acid (9.06%) and the lowest were methionine (2.88%), histidine (2.52%) and the tryptophan (0.47%). The first limiting amino acid for fishmeal was threonine and histidine for squid meal; and as a second limiting aa arginine and threonine, respectively. In wheat flour first and second limiting amino acids were lysine and threonine, in soybean meal, methionine and lysine, respectively. For feed formulation for M. tenellum intends to use a combination of plant and animal proteins that approximates the amino acid profile of the species.(AU)

Perfil de aminoácidos del músculo de Macrobrachium tenellum y cómputo químico de proteínas usadas en su alimentación / Muscle amino acid profile of Macrobrachium tenellum and chemical score of used protein in its feeding / Perfil de aminoácidos do músculo de Macrobrachium tenellum e escore químico de proteínas utilizadas em sua alimentação

Se utilizaron langostinos de río Macrobrachium tenellum para determinar el contenido de aminoácidos (aa) del músculo, además se determinó el cómputo químico de los principales ingredientes utilizados en los alimentos para la especie. La separación e identificación de los aa se llevó a cabo mediante cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC) con detector de fluorescencia y el cómputo químico se obtuvo de la división del valor del aa esencial en la proteína a evaluar entre el contenido del mismo aa en la proteína de referencia. Los aa más abundantes en el músculo fueron el ácido glutámico (16.14%), la lisina (9.60%) y el ácido aspártico (9.06%) y los más bajos fueron la metionina (2.88%), la histidina (2.52%) y el triptófano (0.47%). El primer aminoácido limitante en la harina de pescado fue treonina y en la harina de calamar la histidina; como segundo aa limitante la arginina y la treonina, respectivamente. En la harina de trigo el primer y segundo aminoácidos limitantes fueron la lisina y la treonina y en la harina de soya, la metionina y la lisina, respectivamente. Para la formulación de alimentos para M. tenellum se propone emplear una combinación de ingredientes proteicos, animales y vegetales, que se aproximen al perfil de aminoácidos de la especie.

Freshwater prawns Macrobrachium tenellum were used to determine the content of amino acids (aa) of the muscle, and the chemical score of the main ingredients used in feeds for the species was determined. The separation and identification of aa is carried out by high performance liquid chromatography (HPLC) with fluorescence detection. The calculation of chemical score was obtained by dividing the value of essential aa between aa of the reference protein. The most abundant aa in muscle were glutamic acid (16.14%), lysine (9.60%) and aspartic acid (9.06%) and the lowest were methionine (2.88%), histidine (2.52%) and the tryptophan (0.47%). The first limiting amino acid for fishmeal was threonine and histidine for squid meal; and as a second limiting aa arginine and threonine, respectively. In wheat flour first and second limiting amino acids were lysine and threonine, in soybean meal, methionine and lysine, respectively. For feed formulation for M. tenellum intends to use a combination of plant and animal proteins that approximates the amino acid profile of the species.

Foram utilizados camarões de água doce Macrobrachium tenellum para determinar o conteúdo de aminoácidos (aa) do músculo e o escore químico dos principais ingredientes utilizados nos alimentos para a espécie. A separação e identificação de aa foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com detecção por fluorescência, e o cálculo da pontuação química foi obtido pela divisão do valor de aa essenciais nas proteínas avaliadas e os aa nas proteínas de referência. Os aa mais abundantes no músculo foram o ácido glutâmico (16,14%), lisina (9,60%) e ácido aspártico (9,06%), e os mais baixos foram metionina (2,88%), histidina (2,52%) e triptofano (0,47%). O primeiro aminoácido limitante para a farinha de peixe foi a treonina, e no farelo de lula, histidina; o segundo aa limitante foi a arginina e a treonina, respectivamente. Na farinha de trigo, o primeiro e segundo aminoácidos limitantes foram lisina e treonina; na farinha de soja, metionina e lisina, respectivamente. Na formulação dos alimentos para M. tenellum recomenda-se utilizar uma combinação de ingredientes com proteína animal e vegetal, aproximando-se ao perfil de aminoácidos da espécie.

Perfil de aminoácidos del músculo de Macrobrachium tenellum y cómputo químico de proteínas usadas en su alimentación / Perfil de aminoácidos do músculo de Macrobrachium tenellum e escore químico de proteínas utilizadas em sua alimentação / Muscle amino acid profile of Macrobrachium tenellum and chemical score of used protein in its feeding

Se utilizaron langostinos de río Macrobrachiumtenellumpara determinar el contenido de aminoácidos (aa) del músculo, además se determinó el cómputo químico de los principales ingredientes utilizados en los alimentos para la especie. La separación e identificación de los aa se llevó a cabo mediante cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC) con detector de fluorescencia y el cómputo químico se obtuvo de la división del valor del aa esencial en la proteína a evaluar entre el contenido del mismo aa en la proteína de referencia. Los aa más abundantes en el músculo fueron el ácido glutámico (16.14%), lalisina (9.60%) y el ácido aspártico (9.06%) y los más bajos fueron la metionina (2.88%), la histidina (2.52%) y el triptófano (0.47%).El primer aminoácido limitante enla harina de pescado fue treonina y enla harina de calamar la histidina; como segundoaa limitante la arginina y la treonina, respectivamente. En la harina de trigo el primer y segundo aminoácidos limitantes fueron la lisina y la treonina y en la harina de soya, la metionina y la lisina, respectivamente. Para la formulación de alimentos para M. tenellumse propone emplear una combinación de ingredientes proteicos, animales y vegetales, que se aproximen al perfil de aminoácidos de la especie.(AU)

Foram utilizados camarões de água doce Macrobrachium tenellumpara determinar o conteúdo de aminoácidos (aa) do músculo e o escore químico dos principais ingredientes utilizados nos alimentos para a espécie. A separação e identificação de aa foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com detecção por fluorescência, e o cálculo da pontuação química foi obtido pela divisão do valor de aa essenciais nas proteínas avaliadas e os aa nas proteínas de referência. Os aa mais abundantes no músculo foram o ácido glutâmico (16,14%), lisina (9,60%) e ácidoaspártico (9,06%), e osmais baixosforam metionina (2,88%), histidina (2,52%) etriptofano (0,47%). O primeiro aminoácido limitante para a farinha de peixe foi a treonina, e no farelo de lula, histidina; o segundo aa limitante foi a arginina e a treonina, respectivamente. Na farinha de trigo, o primeiro e segundo aminoácidos limitantes foram lisina e treonina; na farinha de soja, metionina e lisina, respectivamente. Na formulação dos alimentos para M. tenellumrecomenda-se utilizar uma combinação de ingredientes com proteína animal e vegetal, aproximando-se ao perfil de aminoácidos da espécie.(AU)

Freshwater prawns Macrobrachiumtenellumwere used to determine the content of amino acids (aa) of the muscle, and the chemical score of the main ingredients used in feeds for the species was determined. The separation and identification of aa is carried out by high performance liquid chromatography (HPLC) with fluorescence detection.The calculation of chemical score was obtained by dividing the value of essential aa between aa of the reference protein.The most abundant aa in muscle were glutamic acid (16.14%), lysine (9.60%) and aspartic acid (9.06%) and the lowest were methionine (2.88%), histidine (2.52%) and the tryptophan (0.47%). The first limiting amino acid for fishmeal was threonine and histidine for squid meal; and as a second limiting aa arginine and threonine, respectively. In wheat flour first and second limiting amino acids were lysine and threonine, in soybean meal, methionine and lysine, respectively. For feed formulation for M. tenellumintends to use a combination of plant and animal proteins that approximates the amino acid profile of the species.(AU)

Temperatura óptima y preferencia térmica del camarón de río Macrobrachium tenellum en la costa tropical del Pacífico mexicano / Temperatura ideal e preferência térmica do camarão Macrobrachium tenellum na costa tropical do pacífico mexicano / Optimum temperature and thermal preference of the river shrimp Macrobrachium tenellumin the tropical coast of the Mexican pacific

El objetivo fue determinar la temperatura óptima, la preferencia térmica y la temperatura letal incipiente máxima (TLImax) y mínima (TLImin) para juveniles de langostino Macrobrachium tenellum, bajo condiciones de laboratorio. La determinación de la temperatura óptima se realizo con base en los resultados de crecimiento y supervivencia de juveniles (0.17 ± 0.02 g y 28.56 ± 1.60 mm) bajo tres temperaturas (22, 29 y 36°C) durante 15 días. La preferencia térmica se determinó en una mesa de gradiente térmico con temperaturas ajustadas a 20, 23, 25, 27, 30, 33, 35 y 39°C, mediante el método agudo, en el cual se introdujeron 10 organismos (0.38 ± 0.21 g y 40.38 ± 10.33 mm) aclimatados por 72 h a 23, 30 y 32°C, registrando su porcentaje de aparición por cámara cada 10 min por tres horas. La TLImax y la TLImin se calculó en 10 organismos (0.50 ± 0.20 g y 39.65 ± 0.72 mm)aclimatados por 72 h a 21, 29 y 36°C aumentando o disminuyendo, según el caso, la temperatura del agua hasta lamuerte del 50% de ellos (por triplicado). Los mayores crecimientos se obtuvieron en los organismos a 29ºC (temperatura óptima). La temperatura preferida final fue de 32.25°C, mientras que las TLImax y TLImin a 21°C fueron de 42 y 8.1°C, a 29°C de 43.2 y 10.2°C, y a 36°C de 43.5 y 11.1°C, respectivamente.

O objetivo deste estudo foi determinar a temperatura ideal, a preferência térmica e as temperaturas incipientes letais máxima (TLImax) e mínima (TLImin) para juvenis do camarão Macrobrachium tenellum em condições de laboratório. A determinação da temperatura ideal foi realizada com base nos resultados de crescimento e de sobrevivência de juvenis de M. tenellum (0,17 ± 0,02 g e 28,56 ± 1,60 mm), mantidos em três temperaturas (22, 29 e 36°C) por 15 dias, em triplicata. A preferência térmica foi determinada em mesa de gradiente térmico com temperaturas de 20, 23, 25, 27, 30, 33, 35 e 39°C pelo teste de toxicidade aguda, no qual 10 juvenis foram introduzidos (0,38 ± 0,21 g e 40,38 ± 10,33 mm) e aclimatados por 72 h a 23, 30 e 32°C, registrando-se a porcentagem de ocorrência por câmera a cada 10 minutos por três horas, em triplicata. As TLImax e TLImin foram estimadas em 10 organismos (0,50 ± 0,20 g e 39,65 ± 0,72 mm) aclimatados por 72 h a 21, 29 e 36°C, aumentando ou diminuindo, conforme o caso, a temperatura da água até a morte de 50% dos animais, realizado em triplicata. O melhor crescimento dos organismos foi obtido a 29°C (temperatura ideal). A temperatura final preferencial foi 32,25°C, enquanto TLImax e TLImin foram: a 21°C, 42 e 8,1°C; a 29°C, 43,2 e 10,2°C; e a 36°C, 43,5 e 11,1°C, respectivamente.

The objective was to determine the optimal temperature, thermal preference and maximum incipient lethal temperature (TLImax) and minimum (TLImin) for juveniles of prawn Macrobrachium tenellum under laboratory conditions using the acute method. The determination of the optimum temperature was made based on the results of growth and survival of juvenile M. tenellum (0.17 ± 0.02 g and 28.56 ± 1.60 mm) maintained at three temperatures (22, 29 and 36°C) for 15 days, in triplicate. The thermal preference was determined in a thermal gradient table with temperatures adjusted to 20, 23, 25, 27, 30, 33, 35 and 39°C using the acute method, in which 10 juveniles are introduced (0.38 ± 0.21 g and 40.38 ± 10.33 mm) and acclimated for 72 h at 23, 30 and 32°C, recording the percentage of occurrence per camera every 10 min for three hours (in triplicate). The TLImin and TLImax were estimated at 10 organisms (0.50 ± 0.20 g and 39.65 ± 0.72 mm) acclimated for 72 h at 21, 29 and 36°C by increasing or decreasing the water temperature until the death of 50% of the population. The highest growths in organisms were obtained at 29°C (optimum temperature). The final preferred temperature was 32.25°C, while TLImin and TLImax were: to 21°C, 42 and 8.1°C; to 29°C, 43.2 and 10.2°C; and to 36°C, 43.5 and 11.1°C, respectively.