scieee AI-readable full text Open interactive document viewer

Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta

Jealinda da Cruz Fortes

Full text

Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta Jealinda da Cruz Fortes Dissertação de Mestrado em Engenharia Agronómica Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território 2015 Orientadora Ana Rita Jordão Bentes Cabrita, Professora Auxiliar do Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar, Universidade do Porto Coorientadora Luísa Maria Pinheiro Valente, Professora Associada do Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar, Universidade do Porto Todas as correções determinadas pelo júri, e só essas, foram efetuadas. O Presidente do Júri, Porto, ______/______/_________ I AGRADECIMENTOS Este trabalho foi desenvolvido no âmbito do projeto “Sustainable Aquaculture and Animal Welfare (AQUAIMPROV)” parcialmente suportado pelo NORTE-07-0124-FEDER000038, no contexto do Programa Operacional da Região Norte (ON.2 – O Novo Norte). A realização deste trabalho não teria sido possível sem a colaboração e o apoio de várias pessoas. Desta forma gostaria de expressar o meu sincero agradecimento: À Professora Doutora Luísa Valente por aceitar ser minha co-orientadora, pela disponibilidade, orientação, motivação, apoio e paciência demonstrada ao longo da realização deste trabalho. À Professora Doutora Rita Cabrita pela orientação e paciência demonstrada na realização deste trabalho. À Vera Sousa, Graciliana Lopes, Lúcia Barriga Negra e à Paula Canada pela simpatia, motivação e ajuda prestada. À minha família por todo o apoio, compreensão e motivação ao longo do meu percurso académico. Sou vos eternamente grata! Aos meus amigos pelo companheirismo e pelas palavras amigas. Vocês sabem quem são! II RESUMO A aquacultura é um setor em grande expansão, sendo o linguado do Senegal (Solea senegalensis) uma das espécies prioritárias para a sua diversificação, dado ao seu elevado valor comercial e boa taxa de crescimento. Um dos principais fatores extrínsecos que influenciam o crescimento nos peixes é a composição das dietas. Portanto, o conhecimento das necessidades nutricionais e da sua influência no crescimento e desenvolvimento muscular das larvas é importante para a aquacultura devido às alterações que ocorrem na morfologia, fisiologia e metabolismo durante o período larval de peixes planos. As dietas inertes têm sido utilizadas durante o período de desmame das larvas de linguado para a substituição do alimento vivo (artémia), embora a fase da adaptação a estas dietas seja, ainda, difícil resultando em mortalidades elevadas. O presente trabalho teve como objetivo a avaliação da influência de diferentes dietas inertes no crescimento e na celularidade muscular de larvas do linguado 19 dias após eclosão. Foi ainda avaliada a distribuição das fibras musculares brancas pelos quatro quadrantes de cortes transversais da região anal. As larvas de linguado foram coalimentadas recorrendo a alimento vivo e inerte, desde da abertura da boca. Para tal, foram formuladas três dietas com fontes proteicas distintas (CTRL – baseada na composição proteica dos rotíferos composta por ingredientes práticos utilizados pela indústria, nomeadamente um hidrolisado de peixe encapsulado; PBALL - baseada na composição de aminoácidos (AA) do linguado, em que 4% da proteína do hidrolisado de peixe encapsulado foi substituído por um encapsulado de AA cristalinos livres; WBALL - baseada na dieta PBALL tendo-se no entanto corrigido o perfil de aminoácidos atendendo à sua biodisponibilidade, 8% da proteína do hidrolisado de peixe encapsulado foi substituído por um encapsulado de AA cristalinos livres). No final do ensaio verificou-se que a dieta CTRL promoveu o crescimento das larvas, levando a um peso seco final significativamente superior ao obtido pelas larvas alimentadas com as restantes dietas. Contudo, a taxa de crescimento ralativo não foi significativamente afetada pela dieta. O comprimento padrão das larvas apresentou diferenças significativas entre os tratamentos, tendo sido superior com a dieta CTRL e menor com a dieta WBALL. A dieta PBALL promoveu um comprimento padrão das larvas não significativa diferente das outras dietas experimentais. As dietas utilizadas não afetaram significativamente o crescimento muscular nos quatro quadrantes (dorsal, ventral, direito e esquerdo) analisados individualmente em corte transversal. III No que diz respeito à celularidade, não houve diferenças significativas entre a parte dorsal e ventral de uma secção transversal mas houve entre o lado direito e esquerdo. O lado esquerdo apresentou maior área muscular, maior número de fibras musculares brancas e maior densidade de fibras. O lado direito apresentou maior área média de fibras musculares brancas. Com este estudo concluiu-se que a composição das dietas inertes não afeta a celularidade muscular. No que respeita às medidas morfométricas, este estudo permitiu avaliar pela primeira vez a simetria muscular em larvas de linguado, concluindo-se assim que existe simetria entre os quadrantes dorsal e ventral de uma seção transversal. Estes resultados sugerem que a avaliação da celularidade numa seção transversal poderá ser estimada de forma segura e representativa através da duplicação dos resultados determinados apenas para o quadrante dorsal ou ventral, sem necessidade de avaliar ambos. Dada a morosidade desta avaliação, este resultado irá traduzir-se numa imensa poupança de tempo na determinação da celularidade muscular em linguado. Palavras-chave: Solea senegalensis, Crescimento, Celularidade, Simetria muscular, Dietas inertes. IV ABSTRACT Aquaculture is a growing industry, and the Senegalese sole (Solea senegalensis) is one of the priority species for diversification, given its high commercial value and good growth rate. The composition of the diets is one of the main extrinsic factors that influence the growth and muscle cellularity in fish. Therefore, knowledge of the nutritional needs and its influence on the growth and development of larvae is important for aquaculture due to the changes that occur in the morphology, physiology and metabolism during the larval stage of flatfish. The inert diets have been used during the weaning period for replacing live feed (artemia) while the phase of adaptation to inert diet, this is still an obstacle resulting in a high mortality. This study aimed to verify the influence of different inert diets on growth and cellularity of sole larvae 19 days after hatching and evaluation of its symmetry in the distribution of muscle fibers in the four quadrants of cross sections of the anal region. The sole larvae were co-fed using live and inert food from the mouth opening. Three diets were formulated with different protein sources (CTRL - based protein composition comprising rotifers practical ingredients used by industry, including an encapsulated fish hydrolyzate; PBALL - based on the amino acid composition (AA) of the sole, in which 4% of the encapsulated fish protein hydrolyzate was replaced by a free encapsulated crystalline AA; WBALL - based diet PBALL where the amino acid profile were corrected according to their bioavailability, 8% of the encapsulated fish protein hydrolyzate was substituted by one encapsulated crystalline free AA). Regarding growth, the CTRL diet promoted a significantly higher final dry weight of larvae than other diets. However, relative growth rate was not significantly affected by dietary tretaments. The standard length of larvae showed significant differences between treatments, being higher in the CTRL diet and lower in the WBALL diet. The PBALL diet caused a standard length of larvae not significantly different from the other experimental diets. The diets did not affect muscle growth in all four quadrants (dorsal, ventral, right and left) of cross-section when analyzed individually. With regard to cellularity, no significant differences between the dorsal and ventral part of the cross section were observed but there was between right and left. The left side had more muscle area, the greater number of white muscle fibers and increased fiber density. The right side showed higher average area of white muscle fibers. V In summary the composition of the inert diets did not affect muscle cellularity. Regarding the morphometric measurements, this study allowed for the first time the evaluation of muscular symmetry in sole larvae, thus concluding that there is symmetry between the dorsal and ventral quadrants of a cross section suggesting that the evaluation of cellularity in a cross section may be estimated securely and representatively through the doubling of the determined results of the dorsal or ventral quadrant, without a need to measure both. This result will have a strong practical implication in morphometric studies due to the morosity of such determinations. Key-words: Solea senegalensis, Growth, Cellularity, Muscle symmetry, Inert diets. VI ÍNDICE Págs. AGRADECIMENTOS.............................................................................................................................. I RESUMO ............................................................................................................................................. II ABSTRACT .......................................................................................................................................... IV ÍNDICE DE FIGURAS ......................................................................................................................... VIII ÍNDICE DE QUADROS .......................................................................................................................... X LISTA DE ABREVIATURAS ................................................................................................................... XI 1. INTRODUÇÃO GERAL .................................................................................................................. 1 1.1. Biologia do Linguado Senegalês (Solea Senegalensis) ....................................................... 3 1.2. Desenvolvimento embrionário e estágios larvais em Solea Senegalensis ......................... 4 1.2.1. Fases do desenvolvimento larval ............................................................................... 7 1.3. Estágios da metamorfose larval ......................................................................................... 7 1.4. Morfologia e tipos de fibras musculares .......................................................................... 11 1.4.1. Fibras musculares vermelhas ou lentas ................................................................... 14 1.4.2. Fibras musculares brancas ou rápidas ..................................................................... 14 1.4.3. Fibras musculares rosas ou intermédias .................................................................. 14 1.5. Mecanismo do crescimento muscular ............................................................................. 15 1.5.1. Hipertrofia ................................................................................................................ 16 1.5.2. Hiperplasia ................................................................................................................ 16 1.6. Fatores que influenciam o crescimento muscular ........................................................... 18 1.6.1. Fatores intrínsecos ................................................................................................... 18 1.6.1.1. Genéticos .......................................................................................................... 18 1.6.1.2. Manipulação hormonal .................................................................................... 19 1.6.2. Fatores extrínsecos .................................................................................................. 19 1.6.2.1. Temperatura ..................................................................................................... 20 1.6.2.2. Dieta ................................................................................................................. 20 2. TRABALHO EXPERIMENTAL ...................................................................................................... 23 2.1. Introdução ........................................................................................................................ 23 2.2. Objetivos .......................................................................................................................... 24 2.3. Material e Métodos .......................................................................................................... 25 2.3.1. Condições zooténicas e dietas experimentais ......................................................... 25 VII 2.3.2. Amostragem e preparação da amostra ................................................................... 27 2.3.3. Análise estatística ..................................................................................................... 31 2.4. Resultados ........................................................................................................................ 32 2.4.1. Crescimento, celularidade muscular e avaliação da simetria .................................. 32 2.5. Discussão .......................................................................................................................... 36 2.6. Conclusão ......................................................................................................................... 37 3. BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................... 38 FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 3 O desenvolvimento de dietas inertes que sejam bem ingeridas, digeridas e assimiladas pelas larvas desde a abertura da boca, têm sido um objeto primordial de investigação. Atualmente, dietas de substituição de artémia são uma estratégia de alimentação amplamente utilizada na larvicultura de peixes, uma vez que estas dietas, sendo inertes, são mais fáceis de usar e têm uma composição estável, quando comparadas com alimentos vivos, os quais podem variar de acordo com o tipo de cultivo. Isto é especialmente importante no linguado Senegalês, uma vez que o tipo de dieta inerte usado durante o período de desmame pode atrasar ou promover a maturação digestiva (Engrola et al., 2009). 1.1. Biologia do Linguado Senegalês (Solea Senegalensis) O linguado do Senegal (figura 2) pertence à classe Actinopterygii, ordem Pleuronectiformes, família Soleidae, género Solea. Figura 2 - Solea Senegalensis na fase adulta (LANUCE: www.ciimar.up.pt). Consultado a 08/05/2015 S. senegalensis é um pleuronetiforme, com os dois olhos situados no lado direito da cabeça em juvenis e adultos. Na fase larvar, os olhos são simétricos e a migração do olho esquerdo ocorre durante a metamorfose (Padrós et al., 2011). Passando por um processo de metamorfose complexo (Ribeiro et al., 1999; Fernández-Díaz et al., 2001), a passagem de uma larva pelágica a pós-larva bentónica ocorre através de uma série de alterações drásticas no corpo, incluindo o rearranjo dos órgãos internos e a reorganização do trato digestivo (Ribeiro et al., 1999). Apresenta um comprimento total de 32 cm quando as fêmeas atingem a maturidade aos 3 anos (Dinis, 1986). Os linguados adultos vivem em águas marinhas próximo da costa a 80 m de profundidade (Dinis, 1986), em lagos de água salobra e estuários. FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 4 É um peixe gonocórico, ovíparo, sendo os ovos fertilizados externamente. A reprodução ocorre no mar e a desova em águas costeiras. A época de reprodução desta espécie é muito variável e tem em geral dois períodos anuais, de janeiro a junho e de outubro a novembro (García-Lopez et al., 2006). A época de postura estende-se por um período de 4 meses (abril a julho) com um máximo de emissão de ovos em maio (Dinis, 1986). A desova é influenciada pela temperatura ambiente, (intervalo óptimo entre 15-21 °C) (Anguis e Cañavate, 2005). Estando o início da desova, relacionado com o aumento da temperatura da água na primavera. S. senegalensis tem uma boa taxa de crescimento, sendo por isso uma boa opção para a aquacultura, quando comparado com outras espécies de Solea (Howell, 1997; Imsland et al., 2003). Esta espécie tem um elevado potencial económico nos países do atlântico e norte de África, onde se produz à escala comercial (Dinis et al., 1999; Imsland et al., 2003). Sendo importante para diversificar a oferta, a produção de S. senegalensis pode melhorar o valor comercial das espécies produzidas em aquacultura (Dinis et al., 1999). No que respeita ao regime alimentar, estudos realizados nos conteúdos estomacais desta espécie, identificaram anfípodes e isópodes, embora os adultos se alimentem de poliquetas e moluscos (Arias e Drake, 1990). As pós-larvas e juvenis (até 7cm de comprimento total) consomem pequenos crustáceos, entre os quais predominam os copépodes harpacticóides, mas também consomem poliquetas em quantidades apreciáveis (Arias e Drake, 1990). 1.2. Desenvolvimento embrionário e estágios larvais em Solea Senegalensis O linguado do Senegal possui duas fases de desenvolvimento. Primeiro passa por um processo embrionário como peixe, apresentando uma forma simétrica, com simetria dorso-ventral e posteriormente passa por um processo de metamorfose no qual adquire a forma assimétrica. O desenvolvimento embrionário (embriogénese) é um processo que se inicia com a fertilização do ovócito e se prolonga até a eclosão das larvas (Kimmel et al., 1995). Após a fertilização, o ovo absorve água e ocorre a formação do espaço perivitelino, com a separação entre o córion e a membrana vitelina. O pólo do ovo onde o embrião se desenvolve é desprovido ou pobre em vitelo e é denominado de pólo animal, enquanto FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 5 que o pólo oposto, rico em vitelo, não participa na formação do embrião propriamente dito, mas assegura a sua nutrição e é denominado de pólo vegetativo (Browder, 1984; Gilbert, 1997). Os ovos dos peixes são telolécitos, com um elevado suprimento de vitelo, necessário para nutrir o embrião durante a embriogénese, assim como as larvas, algum tempo após a eclosão (Nakatani et al., 2001). Os mecanismos básicos do desenvolvimento de teleósteos são semelhantes, mas diferem no que diz respeito ao tempo de desenvolvimento, pois são eventos controlados por fatores genéticos e ambientais (Falk-Petersen, 2005). A duração do período embrionário e o padrão de desenvolvimento variam consideravelmente entre as diferentes espécies de peixes, pelo que, as características morfológicas das larvas diferem significativamente no momento da eclosão (Balon, 1981). A embriogénese e o desenvolvimento larval são estágios importantes do ciclo biológico por prover informações sobre a biologia e evolução dos peixes, principalmente no que respeita aos aspetos relacionados com a ontogenia, alimentação, reprodução e comportamento (Gomes et al., 2007). A duração da embriogénese varia de acordo com a estratégia reprodutiva de cada espécie e é afetada por fatores ambientais, principalmente a temperatura (Gomes et al., 2007). A embriogénese inclui a maioria das fases de desenvolvimento dos animais. A maioria das espécies passa por estádios embrionários comparáveis, apesar de existirem particularidades que variam consideravelmente entre os vários grupos (Browder, 1984). Consideram-se, assim, 3 fases comuns: 1 Segmentação: Esta fase é caraterizada por uma série de divisões celulares que asseguram a passagem do estado unicelular (zigoto) para o estado pluricelular (figura 3). Nos teleósteos, a segmentação é meroblástica e discoidal (clivagem incompleta) e ocorre nos ovos telolecíticos, originando o blastodisco localizado no pólo animal. No final da segmentação, os blastómeros encontram-se organizados numa camada única, resultando de sucessivas divisões que darão ao embrião o aspeto de mórula. Com a continuidade da segmentação, algumas células marginais fundem-se com o vitelo, formando uma camada celular entre o vitelo e o embrião, o sincício vitelino. As células mais periféricas formam uma camada envolvente. Entre estas duas camadas situam-se os blastómeros profundos, que vão formar o embrião, o qual, neste estado, é denominado de blástula (Gilbert, 1997). A camada envolvente e o sincício vitelino irão formar os anexos embrionários específicos dos teleósteos. A camada envolvente dá FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 6 origem à periderme externa, uma camada protetora que desaparecerá posteriormente, tal como o sincício vitelino, após a reabsorção do vitelo (Solnica-krezel et al., 1995). Figura 3 - Fase de Segmentação: Divisões do zigoto, formação da mórula e da blástula (fonte: http://www.coladaweb.com/biologia/desenvolvimento/desenvolvimento-embrionario-dos-animais. Consultado a 04/06/2015). 2 Gastrulação: Nesta fase ocorre a transformação de uma blástula de um embrião em uma gástrula constituída de três folhetos embrionários (ectoderme, mesoderme e endoderme). A ectoderme (camada exterior) dá origem à epiderme e ao sistema nervoso. A mesoderme (camada intermédia) produz o sistema circulatório, o músculo, o esqueleto e o tecido conjuntivo. A endoderme (camada interior) produz o intestino e os seus órgãos associados. A gastrulação começa pela involução simultânea dos blastómeros profundos situados à volta da blastoderme, conduzindo à formação do anel germinativo. Os blastómeros intercalam-se alongando assim o botão embrionário e formando rapidamente um eixo embrionário antero-posterior (Warga e Kimmel, 1990; Solnica-krezel et al., 1995). Esta fase do desenvolvimento corresponde também ao aparecimento da notocorda e dos primeiros pares de sómito. Os sómitos diferenciam-se por segmentação da mesoderme paraxial, segundo um gradiente rostral-caudal que acompanha o alongamento do embrião (Holley e Nüsslein-Volard, 2000; Stickney et al., 2000). 3 Histogénese ou Organogénese: Nesta fase ocorre a diferenciação celular em tecidos e órgãos, a partir dos três folhetos germinativos (ectoderme, mesoderme e endoderme) (figura 4). FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 7 Figura 4 - Organogénese: Formação dos tecidos e órgãos dos animais (fonte: http://bioconsequencias.blogspot.pt/2013_06_01_archive.html. Consultado a 04/06/2015). 1.2.1. Fases do desenvolvimento larval A fase larval pode durar de alguns dias a meses, dependendo da temperatura e também da espécie. A maioria das larvas de peixes de água doce eclode transparente, com boca e mandíbulas ainda não formadas, olhos com pouca pigmentação e saco vitelino grande (Nakatani et al., 2001). Em muitas espécies, a maioria dos órgãos começam a ser funcionais após a primeira alimentação e durante a diferenciação dos estágios larvais e de metamorfose, embora alguns peixes de desenvolvimento direto e longo período de incubação apresentem larvas com morfologia e funcionamento de órgãos imediatamente a seguir à eclosão (Falk-Petersen, 2005). O período de absorção do saco vitelino é vital para a larva, pois, nesse período, o sistema digestivo ainda se encontra em diferenciação. A abertura da boca, do lúmen intestinal e a pigmentação da retina estão estreitamente ligados à primeira alimentação da larva (Godinho et al., 2003). 1.3. Estágios da metamorfose larval A metamorfose nos peixes planos é caracterizada por transformações anatómicas complexas durante o desenvolvimento e envolve uma rotação de 90° na posição do corpo e a migração de um olho para o lado ocular superior (Fernández-Díaz et al., 2001), assim como, a ossificação e o desenvolvimento do esqueleto (Saele et al., 2003). Essas transformações estão associadas com o assentamento das larvas no substrato e com a mudança do habitat pelágico para o habitat bentónico, o que implica alterações importantes nos hábitos alimentares e na fisiologia digestiva (Tanaka et al., 1996). As FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 8 transformações nos peixes planos ocorrem numa grande variedade de tamanhos dependendo das espécies e das condições ambientais (Osse e Van den Boogaart, 1997). Em peixes planos como S. Senegalensis, o tamanho é mais determinante para mostrar o estado da ontogenia do que a idade, tornando-se assim necessário fazer a referência à idade e ao tamanho sempre que se utilizam os estágios de desenvolvimento em estudos morfométricos (Fernández-Díaz et al., 2001). Um ponto fundamental para definir o início da metamorfose seria a mudança do crescimento isométrico para o crescimento alométrico. Uma boa medida de transformação morfométrica em S. senegalensis é a determinação do estado de desenvolvimento através da posição do olho (Fernández-Díaz et al., 2001). Porém, há outras transformações que ocorrem após o olho alcançar a posição final, tais como a ossificação cranial (Brewster, 1987) e o desenvolvimento completo dos intestinos (Ribeiro et al., 1999). São cinco os sub-estágios de desenvolvimento durante a metamorfose larval de S. senegalensis (Fernández-Díaz et al., 2001). Sub-estágio 0: 8 dias após eclosão (DAE) As larvas são simétricas e possuem um plano de natação vertical. Este estágio ocorre próximo da primeira alimentação e antes das transformações nos músculos se tornarem visíveis (Fernández-Díaz et al., 2001) (figura 5). Figura 5 - Migração do olho no Sub-estágio 0 (Adaptado de Fernández-Díaz et al., 2001). Sub-estágio 1: 13 dias após eclosão (DAE) FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 9 Nesta fase, o olho esquerdo inicia a migração para a posição dorsal, até tocar a linha média da superfície dorsal. Os indivíduos não são completamente simétricos (Fernández-Díaz et al., 2001) (figura 6). Figura 6 - Migração do olho no Sub-estágio 1 (Adaptado de Fernández-Díaz et al., 2001). Sub-estágio 2: 19 dias após eclosão (DAE) A migração do olho esquerdo para o lado direito, pode ser visto a partir do lado ocular direito, até atingir a linha média da superfície dorsal (Fernández-Díaz et al., 2001) (figura 7). Figura 7 - Migração do olho no Sub-estágio 2 (Adaptado de Fernández-Díaz et al., 2001). Sub-estágio 3: 22 dias após eclosão (DAE) FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 10 Os indivíduos mudam de plano de natação e a migração do olho continua para o lado ocular oposto (Fernández-Díaz et al., 2001) (figura 8). Figura 8 - Migração do olho no Sub-estágio 3 (Adaptado de Fernández-Díaz et al., 2001). Sub-estágio 4: 25 dias após eclosão (DAE) O olho esquerdo completa a sua translocação e o arco orbital é claramente visível (Fernández-Díaz et al., 2001) (figura 9). Figura 9 - Migração do olho no Sub-estágio 4 (Adaptado de Fernández-Díaz et al., 2001). Durante a metamorfose, as larvas de peixes planos passam a maior parte do tempo na coluna de água, alimentando-se de presas planctónicas (Fernández-Díaz et al., FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 11 2001). Em algumas espécies a metamorfose está relacionada com o tamanho das larvas, enquanto noutras depende mais da taxa de crescimento. Isto faz com que em algumas espécies haja um limite de tamanhos para a metamorfose, o que resulta num assentamento sincronizado e numa distribuição de tamanhos uniformes após o assentamento das larvas (Fernández-Díaz et al., 2001). Em S. senegalensis, uma má alimentação resulta num crescimento larval mais lento e numa metamorfose menos sincronizada (Fernández-Díaz et al., 2001). O crescimento após a metamorfose varia entre as diferentes espécies de peixes planos. Portanto, variações individuais nas taxas de crescimento são uma característica importante nas larvas e juvenis (Benoit e Pepin, 1999). 1.4. Morfologia e tipos de fibras musculares O músculo esquelético representa 40-60% do peso total dos peixes (Bone, 1978) e constitui uma importante fonte de proteína utilizada na alimentação humana (Weatherley e Gill, 1985). Nos peixes teleósteos é constituído por unidades idênticas, os miótomos, que se encontram separados uns dos outros por uma camada de tecido conjuntivo, os miosetos (Alexander, 1969). O mioseto forma uma série de cones sobrepostos ao longo do eixo, paralelos à linha média, dando origem à aparência característica dos miótomos em forma de W, em corte longitudinal (Van Leeuwen, 1999). Cada miótomo contém uma região superficial em forma de cunha, situada abaixo da linha lateral, na qual as fibras musculares ocorrem paralelamente ao eixo do corpo, e uma região profunda, em que as fibras musculares estão arranjadas em forma helicoidal, formando ângulos de aproximadamente 40º e está associado à necessidade de quantidades constantes de encurtamento do sarcómero em diferentes zonas de flexão do corpo (Sänger e Stoiber, 2001). As fibras musculares são compostas por várias miofibrilas. As miofibrilas cilíndricas são formadas por sarcómeros. Os componentes do sarcómero incluem dois tipos de miofilamentos, constituídos por proteínas, a actina e a miosina. Estas proteínas estão dispostas alternadamente. A miosina é uma proteína motora que interage com os filamentos da actina levando à contração das células musculares através da hidrólise de ATP. No músculo esquelético, a contração é regulada por quatro proteínas associadas à actina: tropomiosina e troponina C, I e T, dispostas longitudinalmente. A concentração de FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 12 Ca2 + citosólico influencia a posição destas proteínas e controla a interação actina-miosina (Purves et al., 2001) (figura 10). Figura 10 - (a) Ilustração de um extrato paralelo de interações de moléculas de miosina formando um filamento bipolar. A miosina é composta de uma haste e uma região globular, conhecida como cabeça da miosina, a qual interage com filamentos de actina para produzir a força muscular. (b) Ilustração dos principais componentes do filamento de actina (fino): dupla hélice de actina globular conectada à molécula de tropomiosina e complexos de troponina. Tropomiosina e troponina estão envolvidas na regulação da atividade contráctil (Santos, 2007). O músculo axial do peixe é composto por fibras musculares distintas: o músculo vermelho (superficial), com metabolismo oxidativo e contração lenta e músculo branco (profundo), com metabolismo glicolítico e contração rápida (Johnston et al., 1977; Bone, 1978) (figura 11). Em vários peixes, o músculo rosa localizado na zona de transição entre o músculo branco e vermelho contém fibras caracterizadas por contratação rápida com resistência intermediária à fadiga e com velocidade intermediária (Johnston et al., 1977). O músculo axial consiste principalmente de fibras brancas, cobertas por uma fina camada de fibras musculares vermelhas, e por uma camada de fibras-rosa, ou intermediárias, entre elas. A cor do músculo indica o grau de vascularização dos diferentes tipos de fibras. O músculo vermelho é mais escuro devido ao teor elevado de mioglobina, elevada densidade mitocondrial e elevado grau de capilarização, em contraste com os valores baixos desses parâmetros no músculo branco. O músculo rosa possui características intermediárias (Sänger e Stoiber, 2001). FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 19 Estudos sobre a avaliação da sobrevivência, crescimento e competência fisiológica de peixes diplóides e triplóides mostram que, dentro de uma dada espécie, o desempenho comparativo de triplóides e diplóides é muito variável (Ihssen et al., 1990; Galbreath et al., 1994). Por exemplo, triplóides de robalo europeu (Dicentrarchus labrax) cresceram mais lentamente do que os diplóides, mas após a maturidade sexual, os triplóides cresceram mais rápido do que os diplóides, resultando em peixes adultos de tamanho semelhante (Felip et al., 2001). 1.6.1.2. Manipulação hormonal Uma vez que nos peixes o crescimento continua durante toda a vida, estes tornam-se um modelo importante para a compreensão da regulação hormonal (Mommsen, 2001). O crescimento e o desenvolvimento muscular são processos dinâmicos controlados por uma série de fatores endócrinos e parácrinos, incluindo a hormona de crescimento (GH), fator de crescimento semelhante à insulina tipo I (IGF-I), hormona da tiróide e esteróides sexuais (Mommsen e Moon, 2001). A GH e o IGF-I são os principais reguladores de crescimento muscular nos vertebrados. A GH tem funções importantes além da regulação do crescimento somático em peixes. Um estudo recente com salmão-prateado transgénico (Oncorhynchus kisutch), aponta para um aumento do apetite como uma possível explicação para o crescimento acelerado (Stevens e Devlin, 2005). Este aumento do apetite pode ser induzido pelo aumento dos efeitos anabólicos da GH sobre a síntese de proteínas ou sobre o crescimento do músculo esquelético e de outros tecidos (Fauconneau et al., 1996). Assim como a GH, outras hormonas como a insulina e o IGF-I estão envolvidas no crescimento muscular dos vertebrados (Mommsen e Moon, 2001). 1.6.2. Fatores extrínsecos Os fatores extrínsecos são particularmente importantes no crescimento de vertebrados ectotérmicos, como os peixes teleósteos, que dependem da temperatura, salinidade, teor de oxigénio, pH, fotoperíodo e disponibilidade de alimento para os processos iniciais de desenvolvimento (Johnton, 2006). Destes, a temperatura e a dieta serão abordadas em mais pormenor. FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 20 1.6.2.1. Temperatura A temperatura é considerada como um dos principais fatores extrínsecos que afetam o crescimento e o desenvolvimento muscular nos peixes teleósteos. Muitos peixes mostram alterações sazonais na taxa de crescimento, e um dos principais fatores envolvido nessas alterações é a temperatura da água. Os efeitos da temperatura no crescimento muscular em diferentes estágios da vida e em diferentes espécies de peixe têm sido descritos e incluem a resposta à aclimatação, bem como alterações na dinâmica de crescimento muscular (Rowlerson e Veggetti, 2001; Johnston et al., 2011). As condições térmicas durante as fases iniciais do desenvolvimento podem influenciar a celularidade das fibras musculares (Campos et al., 2013a). Campos et al. (2013a) observaram que as larvas de S. senegalensis com 30 dias após o nascimento e incubadas a 15 °C, apresentaram elevado número de fibras de menor diâmetro e um baixo número total de fibras musculares em relação às larvas cultivadas a temperaturas mais elevadas (18 °C e 21 °C). Também se verificou que larvas cultivadas a temperaturas inferiores de 15 °C apresentaram um peso corporal e comprimento menor. Assim, é possível que temperaturas mais baixas durante a fase inicial de crescimento possam influenciar o recrutamento e o desenvolvimento das fibras musculares e, portanto, influenciar o tamanho final do peixe (Campos et al., 2013a). Vários padrões de resposta da celularidade do músculo à temperatura têm sido descritos durante o nascimento e no início da alimentação exógena. Em robalo, o ligeiro aumento da temperatura da água durante a incubação teve um efeito positivo sobre o crescimento muscular tanto hipertrófico como hiperplástico, desde o início da alimentação exógena (Ayala et al., 2000). 1.6.2.2. Dieta A alimentação é um dos principais fatores que afetam a viabilidade de qualquer empreendimento de aquacultura (Rothlisberg, 1998). Para uma aquacultura sustentável é necessário conhecer as bases fisiológicas da nutrição (processos de digestão e metabolismo e necessidades nutritivas) e os aspetos práticos relativos à composição dos alimentos, dos sistemas de alimentação, bem como a avaliação da sua eficácia nutritiva (Volkoff et al., 2010). Os três principais nutrientes utilizados pelos peixes são: proteínas, lípidos e hidratos carbono (HC). Em geral, as espécies de peixes marinhos carnívoros FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 21 têm capacidade para utilizar de forma mais eficaz a energia proveniente de proteínas e lípidos na dieta do que dos HC, relativamente aos omnívoros (Shimeno et al., 1996). O aumento das fontes de energia não-proteicas como HC e lípidos nas dietas é desejável, uma vez que estes têm a capacidade de poupar proteína (Dias et al., 1998), reduzindo assim o seu catabolismo e melhorando a sua retenção e o crescimento (Halver e Hardy, 2002). A proteína incluída nas dietas para peixes representa cerca de 30-60% do peso seco da dieta, conforme as espécies consideradas (NRC, 2011). Portanto, a otimização das concentrações de proteína é essencial para minimizar o custo da dieta e permitindo o melhor crescimento com a utilização mínima de proteína (Alvarez-González et al., 2001). Nos juvenis de linguado, os requisitos proteicos para um melhor desempenho global do crescimento foram estimados em mais de 53% da proteína bruta (PB), enquanto as exigências proteicas para garantir a deposição máxima de PB foram estimadas em 60% em relação a matéria seca (MS) (Rema et al., 2008). Estudos recentes em juvenis da S. senegalensis provaram a sua elevada capacidade de usar as proteínas vegetais, oferecendo boas perspetivas de altos níveis de substituição da farinha de peixe (Silva et al., 2010; Dias et al., 2010). As dietas utilizadas atualmente na produção do linguado são baseadas na utilização de farinha de peixe de elevada qualidade, como sendo a principal fonte de proteína para satisfazer os requisitos proteicos devido ao seu perfil em aminoácidos ser semelhante ao das espécies cultivadas. O aumento da procura por farinha de peixe em aquacultura faz com que esta se torne cada vez mais cara e limitada (Gatlin et al., 2007; Sales, 2009). Sendo a proteína um fator limitante para o crescimento é importante formular dietas com as quantidades adequadas de proteína para maximizar o crescimento, minimizando custos e impacto ambiental (Sá et al., 2006). Os níveis de substituição proteica podem variar muito em função da espécie e da composição da dieta (Gatlin et al., 2007; Silva et al., 2009). Por outro lado, é importante considerar a disponibilidade das matérias-primas e o seu valor nutritivo (caraterização química e digestibilidade dos nutrientes). As formulações de dietas em aquacultura tendem a aumentar o teor em lípidos, como uma fonte energética não-proteica para aumentar o crescimento, poupar proteína, reduzir a matéria orgânica e as perdas de azoto (Sargent et al., 2002). Apesar dos recentes avanços sobre as necessidades nutricionais do linguado, pouco se conhece acerca do seu metabolismo lípidico e dos mecanismos que o regulam. Os lípidos são a principal fonte de energia em vertebrados, incluindo peixes FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 22 teleósteos. No entanto, o linguado do Senegal não parece utilizar os lípidos de uma forma eficiente, verificando-se um decréscimo da taxa de crescimento quando alimentado com dietas com teores lipídicos acima de 8% (Borges, 2014). A farinha de peixe constitui uma fonte natural e equilibrada de proteína de elevada qualidade nutricional para a produção de peixes em aquacultura. É caracterizada por um elevado conteúdo em proteína e lípidos, e contém menos de 0,5% de hidratos de carbono (Huss, 1995). A farinha de peixe contém todos os aminoácidos essenciais capazes de suprir os requisitos nutricionais dos peixes. Já na proteína vegetal, alguns destes, nomeadamente a lisina e a metionina, são deficitários (De Silva e Anderson, 1995). A substituição da farinha de peixe em dietas para linguado foi estudada quanto à sua influência no crescimento e composição corporal (Silva et al., 2009; Valente et al., 2011). Uma elevada ou total substituição de farinha de peixe exige uma mistura equilibrada de diferentes fontes de proteína vegetal e suplementação com aminoácidos de modo a suprir as necessidades de cada espécie. Segundo Silva et al. (2010), os juvenis da S. senegalensis crescem igualmente bem com dietas desprovidas de farinha de peixe desde que os aminoácidos da dieta estejam equilibrados. O potencial de crescimento em peixes é influenciado por fatores externos, tais como o regime alimentar e a composição das dietas (Galloway et al., 1999). A transição entre a alimentação endógena e exógena após a eclosão nos peixes, é fundamental no desenvolvimento e no crescimento dos órgãos e tecidos incluindo os músculos (Koumans & Akster, 1995). A composição de dietas ideais foi determinada para um pequeno número de espécies de aquacultura em vários estágios de vida. A fonte de proteínas, e especialmente a sua composição em aminoácidos, tem um efeito particularmente importante no crescimento dos peixes (Murai, 1992). A alimentação pode aumentar a concentração de aminoácidos disponíveis, aumentando a taxa metabólica e auxiliando o crescimento do tecido muscular (Houlihan et al., 1995). Os estudos sobre o efeito da dieta no crescimento muscular durante os estágios juvenis são limitados. Johnston et al. (2002) estudaram o efeito de dois níveis de proteína na dieta (alto e baixo) na celularidade do músculo em duas estirpes de salmão; em uma estirpe não encontraram diferenças, quer no tamanho ou no número das fibras, enquanto na outra estirpe, o alto teor de proteína na dieta favoreceu o crescimento pelo recrutamento de fibras. FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 23 2. TRABALHO EXPERIMENTAL 2.1. Introdução O linguado do Senegal (S. senegalensis) é um peixe plano de elevado valor comercial, que se tornou uma espécie prioritária para a diversificação da aquacultura nos países banhados pela costa mediterrânea, sendo que a sua produção situa-se no sudoeste do mediterrâneo, em Espanha e Portugal (Dinis et al., 1999; Imsland et al., 2003). A nutrição de larvas de peixes marinhos continua a depender da produção de presas vivas tais como artémia e rotíferos. Os custos elevados e flutuantes desta produção e a falta de formulação da dieta adequada para as larvas retardam o desenvolvimento de peixes marinhos na aquacultura (Zambonino Infante e Cahu, 2001). A substituição de presas vivas por dietas compostas é fundamental para reduzir os custos da produção e para manter a produção sustentável elevada e de qualidade de juvenis constantes (Cahu e Zambonino Infante, 2001). Os alimentos vivos favorecem elevadas taxas de sobrevivência e crescimento nos estágios larvares, quando comparados com as dietas compostas. No entanto, a utilização de dietas vivas possui algumas desvantagens, nomeadamente: podem atuar como vetores de doenças, apresentarem valor nutritivo variável, dificuldade em manipular a sua qualidade nutricional e, ainda, requerem tempo considerável para produzir, sendo, consequentemente, dispendiosos. Essas razões levaram à procura de dietas mais adequadas para susbtituir as dietas vivas nos estágios larvares dos peixes marinhos (Ribeiro et al., 2005). A co-alimentação de peixes tem demonstrado que além de melhorar o desempenho larvar permite ainda o desmame num curto período de tempo (Ribeiro et al., 2005). Contudo, a co-alimentação com alimentos vivos e dietas inertes, desde a abertura da boca, tem demonstrado que diminui o crescimento do linguado nos estágios iniciais mas promove, no entanto, melhor qualidade pós-larvar a seguir ao desmame (Engrola et al., 2010). O crescimento nos peixes é determinado por alterações no peso e tamanho, os quais dão uma rápida estimativa do crescimento muscular. A celularidade muscular é frequentemente utilizada como indicador das alterações no crescimento, ou seja no FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 24 balanço entre hipertrofia e hiperplasia (Johnston, 1999). O balanço entre estes dois mecanismos determina a taxa específica de crescimento e o tamanho final das espécies, mas é dependente de alguns fatores extrínsecos como a temperatura (Ayala et al., 2000; López-Albors et al., 2003) e a dieta (Johnston et al., 2002; Alami-Durante et al., 2010). 2.2. Objetivos O presente trabalho teve como objectivos gerais:  Verificar a influência de diferentes dietas inertes no crescimento e celularidade muscular de larvas de linguado 19 DAE;  Avaliar a simetria na distribuição das fibras musculares brancas nos quatro quadrantes de cortes transversais de larvas de linguado (região anal). FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 25 2.3. Material e Métodos 2.3.1. Condições zooténicas e dietas experimentais A experiência foi conduzida na estação experimental de campo (Ramalhete) e nas instalações de LEOA, Universidade de Algarve, Faro, Portugal. Os ovos fertilizados foram fornecidos pela Sea8, Safiestela, Póvoa do Varzim, Portugal. As larvas de linguado foram co-alimentadas recorrendo a alimento vivo e inerte, desde da abertura da boca. Começou-se por distribuir rotíferos enriquecidos (Easy DHA selco), durante três dias, seguidos de Nauplios de Artémia (NA) e Metanauplios (MA) enriquecidos com Easy DHA selco, que foram gradualmente substituídos por metanauplio congelado. A dieta inerte foi distribuída de forma semi-contínua em ciclos de 2 h de alimentação, seguidos de 1 h de intervalo. As larvas foram alimentadas com presas vivas fornecidas três vezes ao dia, em que a primeira alimentação foi fornecida uma hora após as luzes estarem acesas e depois da dieta inerte estar disponível. Todos os tratamentos foram realizados em triplicado. Foram formuladas três dietas experimentais, baseadas em fontes proteicas distintas: 1) A dieta CTRL baseada na composição proteica dos rotíferos composta por ingredientes práticos utilizadas pela indústria (nomeadamente um hidrolisado de peixe encapsulado); 2) A dieta PBALL baseada na composição de aminoácidos (AA) do linguado (em que 4% da proteína do hidrolisado de peixe encapsulado foi substituído por um encapsulado de AA cristalinos livres, de acordo com Aragão et al., 2004); 3) A dieta WBALL foi baseada na dieta PBALL, tendo-se no entanto corrigida o perfil de AA atendendo à sua biodisponibilidade (8% da proteína do hidrolisado de peixe encapsulado foi substituído por um encapsulado de AA cristalinos livres, de acordo com Saavedra et al., 2007). A composição em ingredientes e a análise proximal das dietas experimentais encontram-se no Quadro 1, assim como a determinação da composição de AA (mg AA/g amostra) das dietas experimentais está descrita no Quadro 2. Para a realização desta experiência, utilizou-se uma densidade de 100 larvas por litro (L), em tanques com capacidade para 100 L, sendo a substituição da água realizada FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 26 quando necessário e o fotoperíodo foi mantido a 10 h de luz e 14 h de escuridão, a uma intensidade de luz de 1000 lux. O oxigénio dissolvido na água foi mantido a 90,8±8,5% de saturação, a temperatura a 18,9±0,5 ºC e a salinidade a 36,8±0,1%. Quadro 1 - Composição em ingredientes e análise proximal das dietas experimentais 1CPSP 90 Concentrado proteico solúvel de peixe, com cerca de 90% de proteína. Dietas experimentais CTRL PBALL WBALL Ingredientes (% matéria seca) Cristais de isolado proteico de trigo 10,00 10,00 10,00 CPSP – 90 - não encasulado 10,00 10,00 10,00 Farinha de lula 8,50 8,50 8,50 CPSP - 90 Encasulado1 20,00 16,00 11,15 Gelatina de peixe 14,00 14,00 13,00 Levedura autolisada 1,70 1,70 1,70 Farinha de krill 9,00 9,00 9,00 Óleo de peixe 4,50 4,50 5,50 Algatrium 2,00 2,00 2,00 Fósforo (Phosphonorse) 5,50 5,50 5,50 Premix PVO 0402 5,00 5,00 5,00 Vitamina C 3,00 3,00 3,00 Vitamina E 1,00 1,00 1,00 Taurina (Sigma) 1,50 1,50 1,50 Quitosano 3,30 3,30 3,30 Mono-fosfato de Ca 1,00 1,00 1,00 L-Arginina HCl 1,00 DL-Metionina 0,25 0,75 L-Lisina HCl 0,75 2,00 L-Triptofano 0,25 0,50 L-Histidina HCl 0,15 0,60 L-Leucina 1,00 1,00 L-Isoleucina 0,30 0,50 L-Fenilalanina 1,30 2,50 Análise proximal (% matéria seca) Proteína bruta 69,43 67,86 69,47 Proteína digestível (PD) 52,07 51,35 52,10 Gordura bruta 14,74 15,03 16,54 Energia bruta (MJ kg-1) 23,32 23,50 23,87 Energia digestível (ED) (MJ kg-1) 18,65 18,80 19,09 PD/ED (g MJ-1) 27,92 27,31 27,29 FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 27 2Premix PVO 040 (Pre-mistura Peixes F76D2C PVO 040®, Premixportugal, Portugal). Quadro 2 - Composição de aminoácidos (mg AA/g amostra) das dietas experimentais 2.3.2. Amostragem e preparação da amostra Para efetuar este trabalho, as larvas de linguado (S. senegalensis) foram alimentadas como descrito anteriormente até aos 19 DAE o que corresponde à fase pelágica do crescimento. Nesta fase, para a análise do crescimento e da celularidade muscular, foram recolhidas 4 a 5 larvas de linguado por tanque. As larvas foram pesadas (mg), medidas (mm) (figura 14) e fixadas em paraformaldeído (PFA) a 4% em tampão fosfato (PBS) e pH 7,4 durante 24 h (figura 15). A seguir, foram lavadas em PBS e fixadas em etanol a 70%, sendo depois desidratadas gradualmente em etanol e incluídas em parafina (figura 16). Efetuaram-se cortes transversais seriados de 7 μm na região anterior que foram corados com hematoxilina e eosina (HE) e montados com DPX (meio de montagem com Dietas CTRL PBALL WBALL Aminoácidos essenciais Arginina 4,93 5,02 6,02 Histidina 1,04 1,15 1,50 Lisina 5,84 6,03 5,96 Treonina 2,95 2,81 2,54 Isoleucina 2,69 2,88 2,76 Leucina 4,49 5,34 4,91 Valina 3,12 2,93 2,49 Metionina 1,71 2,12 2,34 Fenilalanina 2,08 3,61 5,41 Cisteína 0,16 0,17 0,15 Tirosina 1,46 1,57 1,47 Somatório de AA essenciais 30,47 33,61 35,55 Aminoácidos não essenciais Ácido aspártico + Asparagina 6,15 5,53 4,64 Ácido glutâmico + Glutamina 9,52 9,24 7,65 Alanina 4,91 4,50 3,73 Glicina 7,14 7,47 6,68 Prolina 4,65 4,76 4,13 Serina 2,90 2,89 2,61 Taurina 2,10 2,09 2,33 FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 28 resina sintética) em lâminas para análise histológica muscular (Identificação da lâmina = “Idade DAE. Código da dieta. Nº da larva”, e.g. “19 CTRL 4”. Exemplo: 19.A.4). A seleção do corte a analisar foi efetuada usando sempre os mesmos critérios (conservação do corte, qualidade da fixação, secção transversal tão completa quanto possível, 3) Ao nível abertura do ânus; coincide com a presença do rim anterior e maior número possível de fibras transversais possível em relação às fibras longitudinais) em todas as larvas, ou seja, ao nível da abertura do ânus, de forma a analisar a mesma região em todos os animais e assim obter resultados comparáveis (figura 17). Figura 14 - Exemplo de fotografia para determinar o comprimento standart da larva (SL = desde a extremidade da cabeça até ao pedúnculo caudal). Figura 15 - Exemplo de frasco adequado ao armazenamento para fixação de larvas (fundo plano). FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 35 Quadro 5 - O efeito entre as diferentes áreas amostradas quanto à celularidade e simetria muscular Área amostrada Dorsal / Ventral Dorsal Ventral P Área Muscular (mm²) 0,04 ± 0,01 0,04 ± 0,01 0,87 Nº Fibras 653,33 ± 112,13 677,67 ± 124,76 0,45 Densidade Fibras (nº/mm²) *103 15,68 ± 7,10 16,61 ± 8,00 0,46 Área Média Fibras Musculares (µm²) 71,62± 30,85 62,90 ± 15,65 0,19 Direito / Esquerdo Direito Esquerdo Área Muscular (mm²) 0,03 ± 0,01 b 0,06 ± 0,01 a <0,001 Nº Fibras 409,26 ± 71,47 b 921,74 ± 165,87 a <0,001 Densidade Fibras (nº/mm²) *103 13,41± 5,23 b 17,71 ± 9,09 a <0,001 Área Média Fibras Musculares (µm²) 80,91 ± 31,97 a 53,61 ± 11,60 b <0,001 Os valores apresentados são média ± desvio padrão (n=27). Os valores com diferentes índices (a,b) apresentam diferenças significativas (P≤0,05) entre os grupos. FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 36 2.5. Discussão O crescimento muscular depende de um equilíbrio positivo entre a síntese e a degradação de proteína, o qual é grandemente influenciado por fatores extrínsecos, como a composição da dieta. Embora existam vários estudos acerca do crescimento somático de peixes, a maioria refere-se a estágios juvenis (Valente et al., 2013). Assim, os estudos referentes ao crescimento das fibras musculares sob influência de diferentes dietas em estágios larvais são escassos. A temperatura de incubação durante estágios precoces de desenvolvimento afeta a composição e o recrutamento de fibras musculares, bem como os padrões de crescimento nos adultos. Num trabalho efetuado por Campos et al. (2013a) foram avaliadas as variáveis morfométricas na região pós-anal de larvas de linguado, desde a eclosão até 30 DAE. Verificou-se um aumento da área total muscular, do número total de fibras musculares e do seu diâmetro, com o aumento da temperatura de incubação. Na idade correspondente à metamorfose, na qual se enquadram os 19 DAE avaliados neste trabalho, verificou-se uma concordância de resultados no que respeita à ordem de grandeza relativa ao comprimento das larvas, área média e número de fibras musculares, para temperaturas equivalentes. O crescimento da indústria de produção de linguado está restringido pela má sobrevivência durante o período de desmame do alimento vivo (Artémia) para dietas artificiais. Alguns estudos têm focado esta problemática, centrando-se na viabilidade da utilização de dietas inertes. Engrola et al. (2009) avaliaram o efeito da co-alimentação de larvas com alimento vivo e dietas inertes no início da fase pelágica, verificando que esse regime alimentar levava à produção de larvas maiores e de melhor qualidade, promovendo o crescimento e levando à produção de juvenis de melhor qualidade. Um outro estudo comprovou a viabilidade do desmame precoce de S. senegalensis e demonstrou que a co-alimentação larval aumentava o crescimento e a sobrevivência após o desmame (Canavate et al., 1999). No entanto, as dietas inertes avaliadas neste trabalho levaram a diferenças significativas no peso e comprimento final das larvas. A composição de aminoácidos nas dietas tem assim um grande impacto no crescimento das larvas de linguado aos 19 DAE. No que diz respeito à celularidade muscular, as diferenças registadas no comprimento das larvas entre dietas não se refletiram na estrutura do tecido muscular FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 37 aos 19 DAE. Os valores médios encontrados no presente trabalho, relativos ao número e tamanho de fibras musculares brancas, são concordantes com os resultados obtidos em trabalhos anteriores efetuados por Campos et al. (2013a, 2013b) para idades equivalentes. Estes autores efetuaram uma medição em toda a área transversal de larvas de linguado até aos 30 DAE. Neste trabalho avaliou-se pela primeira vez a simetria muscular em larvas de S. senegalensis, no que diz respeito à celularidade muscular numa secção transversal, considerando os quadrantes dorsal, ventral, direito e esquerdo. Assim, foi possível verificar que existe simetria na estrutura muscular entre os quadrantes dorsal e ventral das larvas, para os parâmetros analisados, não se mantendo essa simetria no que respeita aos quadrantes direito e esquerdo. Independentemente das dietas estudadas, o quadrante esquerdo das larvas apresentou um número de fibras musculares e densidade de fibras significativamente superior ao encontrado no quadrante direito. Já no quadrante direito, a área média das fibras musculares foi significativamente superior ao quadrante esquerdo. Quando se comparam os mesmos parâmetros entre o lado ventral e dorsal de uma secção transversal, não se verificam diferenças significativas entre os parâmetros analisados. Desta forma, é possível concluir que existe uma simetria bilateral nas larvas de linguado no que respeita aos quadrantes dorsal e ventral, não se mantendo essa simetria se forem considerados os quadrantes direito e esquerdo. O presente trabalho vem provar que, havendo simetria bilateral (dorsal/ventral), a avaliação dos parâmetros morfométricos poderá ser feita apenas num dos quadrantes da larva, podendo os resultados obtidos ser multiplicados por 2 para se estimar o valor para o peixe todo de uma forma segura e representativa. 2.6. Conclusão O presente estudo permitiu avaliar o efeito de diferentes dietas no crescimento e morfometria de larvas de linguado, bem como a simetria transversal do tecido muscular. A composição das dietas inertes não afetou a celularidade muscular. No que respeita às medidas morfométricas, este estudo permitiu avaliar pela primeira vez a simetria muscular em larvas de linguado. Concluiu-se que existe simetria entre os quadrantes dorsal e ventral de uma secção transversal. Este trabalho sugere assim que a avaliação da celularidade numa secção transversal poderá ser estimada de forma segura e representativa através da duplicação dos resultados determinados para o quadrante dorsal ou ventral. FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 38 3. BIBLIOGRAFIA Aguiar, D.H., Barros, M.M., Padovani, C.R., Pezzato, L.E. e Dal Pai-Silva, M. (2005). Growth characteristics of skeletal muscle tissue in Oreochromis niloticus larvae fed on a lysine supplemented diet. Journal of Fish Biology, 67: 1287–1298. Alami-Durante, H., Médale, F., Cluzeaud, M., e Kaushik, S.J. (2010). Skeletal muscle growth dynamics and expression of related genes in white and red muscles of rainbow trout fed diets with graded levels of a mixture of plant protein sources as substitutes for fishmeal. Aquaculture, 303: 50-58. Alexander, R. (1969). The orientation of muscle fibres in the myomeres of fishes. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 49: 263-290. Altringham, J.D. e Johnston, I.A. (1981). Quantitative histochemical studies of the peripheral innervation of cod (Gadus morhua) fast myotomal muscle fibres. Journal of Comparative Physiology, 143: 123-127. Alvarez-González, C.A., Civera-Cerecedo, R., Ortiz-Galindo, J.L., Dumas, S., Moreno-Legorreta, M. e Grayeb-Del Alamo, T. (2001). Effect of dietary protein level on growth and body composition of juvenile spotted sand bass, Paralabrax maculatofasciatus, fed practical diets. Aquaculture, 194: 151-159. Anguis, V. e Cañavate, J.P. (2005). Spawning of captive Senegal sole (Solea senegalensis) under a naturally fluctuating temperature regime. Aquaculture, 243: 133– 145. Aragão, C., Conceição, L.E., Fyhn, H.J., e Dinis, M.T. (2004). Estimated amino acid requirements during early ontogeny in fish with different life styles: gilthead seabream (Sparus aurata) and Senegalese sole (Solea senegalensis). Aquaculture, 242: 589-605. Arias, A.M. e Drake, P. (1990). Estados juveniles de la ictiofauna en los caños de las salinas de la bahia de Cadiz. Consejo Superior de Investigaciones Cientificas. Cádiz, Espanha, 163 pp. FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 39 Ayala, M.D., López‐Albors, O., Gil, F., Latorre, R., Vazquez, J.M., García‐Alcázar, A., Abellán, E., Ramírez, G. e Moreno, F. (2000). Temperature effect on muscle growth of the axial musculature of the sea bass (Dicentrarchus labrax L.). Anatomia, Histologia, Embryologia, 29: 235-242. Balon, E.K. (1981). Saltatory processes and altricial to precocial forms in the ontogeny of fishes. American Zoologist, 21: 573-596. Benoit, H.P. e Pepin, P. (1999).Individual variability in growth rate and the timing of metamorphosis in yellowtail fl ounder Pleuronectes ferrugineus. Marine Ecology Progress Series, 184: 231–244. Bone, Q. (1978). Locomotor muscle. Fish physiology, 7: 361-242. Borges, P.A.C. (2014). Towards the Understanding of Senegalese sole Lipid Metabolism. Ph.D. Thesis, instituto de Ciências Biomédicas Abel Salazar da Universidade do Porto. 145 pp. Brewster, B. (1987). Eye migration and cranial development during flatfish metamorphosis: a reappraisal (Teleostei: Pleuronectiformes). Journal of Fish Biology, 31: 805–833. Browder, L.W. (1984). Developmental Biology. Holt-Saunders International Editions, 3-37 pp. Cahu, C. e Zambonino-Infante, J. (2001). Substitution of live food by formulated diets in marine fish larvae. Aquaculture, 200: 161-180. Campos, C., Valente, L.M.P., Conceição, L.E., Engrola, S., Sousa, V., Rocha, E., e Fernandes, J. M. (2013a). Incubation temperature induces changes in muscle cellularity and gene expression in Senegalese sole (Solea senegalensis). Gene, 516: 209-217. Campos, C., Fernandes, J.M.O., Conceição, L.E.C., Engrola, S., Sousa, V., e Valente, L.M.P. (2013b). Thermal conditions during larval pelagic phase influence subsequent somatic growth of Senegalese sole by modulating gene expression and muscle growth dynamics. Aquaculture, 414: 46-55. FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 40 Canavate, J.P. e Fernández-Díaz, C. (1999). Influence of co-feeding larvae with live and inert diets on weaning the sole Solea senegalensis onto commercial dry feeds. Aquaculture, 174: 255-263. Conceição, L.E., Yúfera, M., Makridis, P., Morais, S. e Dinis, M.T. (2010). Live feeds for early stages of fish rearing. Aquaculture Research, 41: 613-640. De Silva, S.S. e Anderson, T.A. (1995). Fish Nutrition in Aquaculture. Chapman & Hall, London, 319 pp. Dias, J., Alvarez, M.J., Diez, A., Arzel, J., Corraze, G., Bautista, J.M. e Kaushik, S.J. (1998). Regulation of hepatic lipogenesis by dietary protein/energy in juvenile European seabass (Dicentrarchus labrax). Aquaculture, 161: 169-186. Dias, J., Yúfera, M., Valente, L.M.P. e Rema, P. (2010). Feed transit and apparent protein, phosphorus and energy digestibility of practical feed ingredients by Senegalese sole (Solea senegalensis). Aquaculture, 302: 94–99. Dinis, M.T. (1986). Quatre Soleida de l’Estuaire du Tage. Reproduction et Croissance. Essai d’Élevage de Solea senegalensis Kaup 1858. Ph.D. Thesis, Université de Bretagne Occidentale, France. 348 pp. Dinis, M. (1992). Aspects of the potential of Solea senegalensis Kaup for aquaculture: Larval learing and wearing to artificial diets. Aquaculture Fish Management, 23: 515-520. Diniz, M. (1998). A aquacultura em Portugal. in: Manual de Aquacultura. M. Henriques, Universidade do Porto, 1ª edição, 13-15 pp. Dinis, M.T, Ribeiro, L., Soares, F. e Sarasquete, C. (1999). A review on the cultivation potential of Solea senegalensis in Spain and in Portugal. Aquaculture, 176: 2738. Drake, P., Arias, A.M. e Rodríguez, R.B. (1984). Cultivo extensivo de peces marinos en los esteros de las salinas de San Fernando (Cádiz): II. Características de la FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 41 producción de peces. Informes técnicos del Instituto de Investigaciones Pesqueras, 116: 1-23. Dunham, R.A. (2004). Aquaculture and Fisheries Biotechnology: genetic approaches. CABI. ISBN 0-85199-596-9. Engrola, S., Figueira, L., Conceição, L.E.C., Gavaia, P.J., Ribeiro, L. e Dinis, M.T. (2009). Co-feeding in Senegalese sole larvae with inert diet from mouth opening promotes growth at weaning. Aquaculture, 288: 264-272. Engrola, S., Dinis, M.T. e Conceição, L.E.C. (2010). Senegalese sole larvae growth and protein utilization is depressed when co‐fed high levels of inert diet and Artemia since first feeding. Aquaculture Nutrition, 16: 457-465. Falk-Petersen, I.B. e Hansen, T.K. (2001). Organ differentiation in newly hatched commom wolfish. Journal of Fish Biology, 59: 1465-1482. FAO (Food and Agriculture Organization). (2013). Aquaculture Production Statistics for the year 2011. FAO Fisheries and Aquaculture Department. Fauconneau, B., Mady, M.P. e LeBail, P.Y. (1996). Effect of growth hormone on muscle protein synthesis in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and Atlantic salmon (Salmo salar). Fish Physiology and Biochemistry, 15: 49-56. Felip, A., Piferrer, F., Zanuy, S. e Carrillo, M. (2001). Comparative growth performance of diploid and triploid European sea bass over the first four spawning seasons. Journal of Fish Biology, 58: 76–88. Fernández‐Díaz, C., Yýfera, M., Cañavate, J.P., Moyano, F.J., Alarcón, F.J. e Díaz, M. (2001). Growth and physiological changes during metamorphosis of Senegal sole reared in the laboratory. Journal of Fish Biology, 58: 1086-1097. Galbreath, P.F., St Jean, W., Anderson, V. e Thorgaard, G.H. (1994). Freshwater performance of all female diploid and triploid Atlantic salmon. Aquaculture, 128: 41-49. FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 42 Galloway, T.F. (1999). Muscle development and growth in early life stages of the Atlantic cod (Gadus morhua L.) and halibut (Hippoglossus hippoglossus L.). Ph.D. Thesis, Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, Norway. Garcia-Lopez, Anguis, V., Couto, E., Canário, A.V.M., Cañavate, J.P., Sarasquete, C. e MartinezRodriguez, G. (2006). Non-invasive assessment of reproductive status and cycle sex steroid levels in a captive wild broodstock of Senegalese sole Solea senegalensis (Kaup). Aquaculture, 254: 583-593. Gatlin III, D.M., Barrows, F.T., Brown, P., Dabrowski, K., Gaylord, T.G., Hardy, R.W., Herman, E., Hu, G., Krogdahl Nelson, R., Overturf, K., Rust, M., Sealey, W., Skonberg, D., Souza, E.J., Stone, D., Wilson, R. e Wurtele, E. (2007). Expanding the utilization of sustainable plant products in aquafeeds: a review. Aquaculture Research, 38: 551–579 Gjedrem, T. ( 2000). Genetic improvement of cold-water fish species. Aquaculture Research, 31: 25–33. Gill, H.S., Weatherley, A.H., Lee, R. e Legere, D. (1989). Histochemical characterization of myotomal muscle of five teleost species. Journal of Fish Biology, 34: 375-386. Gilbert, S. (1997). Developmental Biology. 5th Edition. Sinauer Associates Inc. publishers. Sunderland, Massachusets, 918 pp. Godinho, H.P., Santos, J.E. e Sato, Y. (2003). Ontogênese larval de cinco espécies de peixes do São Francisco. Águas, peixes e pescadores do São Francisco das Minas Gerais, 133-148. Gomes, B.V.C., Scarpelli, R.S., Arantes, F.P., Sato, Y., Bazzoli, N. e Rizzo, E. (2007). Comparative oocyte morphology and early development in three species of trahiras from the São Francisco River basin, Brazil. Journal of Fish Biology, 70: 14121429. Halver, J.E. e Hardy, R.W. (2002). Fish nutrition. Academic Press, San Diego, USA, 824 pp. FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 43 Holley, S.A. e Nüsslein-Volhard, C. (1999). 8 Somitogenesis in Zebrafish. Current Topics in Developmental Biology, 47: 247-277. Houlihan, D.F., Pedersen, B.H., Steffensen, J.F. e Brechin, J. (1995). Protein synthesis, growth and energetics in larval herring (Clupea harengus) at different feeding regimes. Fish Physiology and Biochemistry, 14: 195–208. Howell, B.R. (1997). A re-appraisal of the potential of the sole, Solea solea (L.), for commercial cultivation. Aquaculture, 155: 355-365. Huss, H.H. (1995). Quality and quality changes in fresh fish. FAO Fisheries Technical Paper 348, 195 pp. INE (Instituto Nacional de Estatística). (2015). Estatísticas da Pesca–2014. InstitutoNacional de Estatística, I.P. Lisboa. Imsland, A., Foss, A., Conceição, L., Dinis, M., Delbare, D., Schram, E., Kamstra, A., Rema, P. e White, P. (2003). A review of the culture potential of Solea solea and Solea senegalensis. Reviews in Fish Biology and Fisheries., 13: 379-407. IPIMAR (Instituto Português das Pescas, Investtigação e do Mar). (2008). Produção, salubridade e comercialização de moluscos bivalves em Portugal, Publicações Avulsas do IPIMAR, Lisboa, Vol. 20, 171 pp. Ihssen, P.E., McKay, L.R., McMillan, I. e Phillips, R.B. (1990). Ploidy manipulation and gynogenesis in fishes: citogenetic and fisheries applications. Transactions of the American Fisheries Society, 119: 698-717. Johnston, I.A., Davison, W. e Goldspink, G. (1977). Energy metabolism of carp swimming muscles. Journal of Comparative Physiology B: Biochemical, Systemic, and Environmental Physiology, 114: 203-216. Johnston, I.A. (1993). Temperature influences muscle differentiation and the relative timing of organogenesis in herring Clupea harengus larvae. Marine Biology, 116: 363-379. Johnston, I.A. (1999). Muscle development and growth: potential implications for flesh quality in fish. Aquaculture, 177: 99-115. FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 44 Johnston, I.A., McLay, H.A., Abercromby, M. e Robins, D. (2000). Phenotypic plasticity of early myogenesis and satellite cell numbers in Atlantic salmon spawning in upland and lowland tributaries of a river system. Journal of Experimental Biology, 203: 2539-2552. Johnston, I.A., Vieira, V.L.A., e Temple, G.K. (2001). Functional consequences and population differences in the developmental plasticity of muscle to temperature in Atlantic herring Clupea harengus. Marine Ecology Progress Series, 213: 285-300. Johnston, I.A., Manthri, S., Alderson, R., Campbell, P., Mitchell, D., Whyte, D., Dingwall, A., Nickell, D., Selkirk, C. e Robertson, B. (2002). Effects of dietary protein level on muscle cellularity and flesh quality in Atlantic salmon with particular reference to gaping. Aquaculture, 210: 259-283. Johnston I.A. e Hall, T.E. (2004). Mechanisms of Muscle Development and Responses to Temperature Chan in Fish Larvae. American Fisheries Society Symposium, 40: 85-116. Johnston, I.A. (2006). Environment and plasticity of myogenesis in teleost fish. Journal of Experimental Biology, 209: 2249-2264. Johnston, I.A., Bower, N.I. e Macqueen, D.J. (2011). Growth and the regulation of myotomal muscle mass in teleost fish. The Journal of Experimental Biology, 214: 16171628. Kamal A. e Mair G.C. (2005). Salinity tolerance in superior genotypes of tilapia, Oreochromis niloticus, Oreochromis mossambicus and their hybrids. Aquaculture, 247: 189–201. Kimmel, C.B., Ballard, W.W., Kimmel, S.R., Ullmann, B. e Schilling, T.F. (1995). Stages of embryonic development of the zebrafish. Developmental Dynamics, 203: 253310. Koumans, J.T.M. e Akster, H.A. (1995). Myogenic cells in development and growth of fish (review). Comparative Biochemistry and Physiology, 110: 3-20. López-Albors, O., Ayala, M.D., Gil, F., García-Alcázar, A., Abellán, E., Latorre, R., Ramírez-Zarzosa, G. e Vázquez, J.M. (2003). Early temperature effects on muscle growth dynamics and histochemical profile of muscle fibres of sea bass Dicentrachus labrax L., during larval and juvenile stages. Aquaculture, 220: 385-406 FCUP Caraterização e modelação da celularidade muscular do linguado (Solea senegalensis) através da dieta 51 Zambonino-Infante, J.L., e Cahu, C.L. (2001). Ontogeny of the gastrointestinal tract of marine fish larvae. Comparative Biochemistry and Physiology, Part C, 130: 477487. Zambonino-Infante, J.L., Gisbert, E., Sarasquete, C, Navarro, I., Gutiérrez, J. e Cahu, C.L. (2008). Ontogeny and physiology of the digestive system of marine fish larvae. In: Feeding and digestive functions in fishes (Ed. by J.E.P. Cyrino, D. Bureau & B.G. Kapoor). Science Publishers, Enfield, New Hampshire, USA, 281-348pp. Zhang, G., Swank, D.M., e Rome, L.C. (1996). Quantitative distribution of muscle fiber types in the scup Stenotomus chrysops. Journal of Morphology, 229: 71-81.