UTILIZAÇÃO DE PROTEÍNAS ANTICONGELANTES NA CRIOPRESERVAÇÃO SEMINAL DE PEIXES

Seminal cryopreservation is one of the most promising reproductive biotechniques for aquaculture, as it allows the transport of gametes, ensures genetic improvements in desired species and minimizes asynchrony between breeding males and females. Despite the benefits, cell damage can be caused during the freezing process, causing decreased quality of sperm. Therefore, studies that seek alternatives that minimize such damage are of great importance. Antifreeze proteins (AFPs) are important compounds originated from evolutionary processes in organisms that live in polar environments. AFPs can be used as possible cryoprotective agents, as they are able to decrease ice crystals and protect the plasma membrane of cells during the freezing process. Thus, this review aims to gather information about the use of antifreeze proteins in the conservation of fish semen and present the main results found in the literature. It was observed that the use of these substances in seminal cryopreservation in fish promoted improvements in the rates of sperm motility, velocities and integrity of the plasma membrane. Such improvements were observed in an interspecific manner. Therefore, further studies are needed in order to verify the effect of AFPs on fertilization capacity, seeking the best option for supplementing the medium.A criopreservação seminal é uma das biotécnica reprodutivas mais promissoras para a aquicultura, pois permite o transporte de gametas, garante melhorias genéticas em espécies desejadas e minimiza a assincronia entre machos e fêmeas reprodutores. Apesar dos benefícios, danos celulares podem ser ocasionados durante o processo de congelação, causando a diminuição da qualidade dos espermatozoides. Sendo assim, estudos que busquem alternativas que minimizem tais danos são de grande importância. As proteínas anticongelantes (AFPs) são importantes compostos originados a partir de processos evolutivos em organismos que vivem em ambientes polares.As AFPs podem ser utilizadas como possíveis agentes crioprotetores, pois são capazes de diminuir os cristais de gelo e proteger a membrana plasmática das células durante o processo de congelação. Dessa forma, esta revisão tem como objetivo reunir informações acerca da utilização de proteínas anticongelantes na conservação do sêmen de peixes e apresentar os principais resultados encontrados na literatura. Observou-se que a utilização dessas substâncias na criopreservação seminal em peixes promoveu melhorias nas taxas de motilidade espermática, velocidades e integridade de membrana plasmática. Tais melhorias foram observadas de maneira interespecífica. Portanto, ainda são necessários estudos mais aprofundados com intuito de verificar o efeito das AFPs na capacidade de fertilização, buscando a melhor opção para suplementação do meio

DETERMINAÇÃO E DIFERENCIAÇÃO SEXUAL EM PEIXES TELEÓSTEOS:: PAPEL DOS FATORES AMBIENTAIS E GENÉTICOS

Teleost fish have various forms of sexual determination and differentiation. Genetic and environmental factors can interact to determine sex and act on the differentiation of the gonads of these animals. Environmental factors act in different ways to determine the sex of the fish, as their action depend on the species. Factors such as temperature, pH, population density and pollution can cause a masculinization or a feminization, by acting on the hormones and, often, the ovarian apoptosis. The genetic determination is given by the sexual chromosome (monogenic system) or by the autosomal action (polygenic system). In the monogenic system several models of sexual chromosomes were observed, the main ones being XX / XY (heterogeneous males) and ZW / ZZ (heterogeneous females). With this, it is possible to observe that teleost possess a great amplitude of sexual determination and gonadal differentiation.Peixes teleósteos possuem diversas maneiras de determinação e diferenciação sexual. De modo que, fatores genéticos e ambientais podem atuar interagindo para determinar o sexo e agir sobre a diferenciação das gônadas desses animais. Os fatores ambientais atuam de diferentes formas para determinar o sexo de peixe, uma vez que sua ação é dependente da espécie. Fatores como temperatura, pH, densidade populacional e poluição podem causar a masculinização ou feminização, agindo principalmente sobre os hormônios sexuais e muitas vezes causando a apoptose ovariana e, consequentemente, promovendo a masculinização. Já a determinação genética se dar por cromossomos sexuais (sistema monogênico) ou por ação autossômica (sistema poligênica). No sistema monogênico já foram observados vários modelos de cromossomos sexuais, sendo os principais XX/XY (machos heterogaméticos) e ZW/ZZ (fêmeas heterogaméticas). Com isso, é possível observar que os peixes teleósteos possuem uma grande diversidade de determinação sexual e diferenciação gonadal

ALIMENTAÇÃO DE PÓS-LARVAS DE TELEÓSTEOS E SUA IMPORTÂNCIA NA PRODUÇÃO EM CATIVEIRO

Feeding fish post-larvae is one of the most difficult moments of production in captivity, as animals start an exogenous diet and have a poorly developed digestive system. Thus, the supply of live food (plankton) is suggested, since they are a source of essential nutrients and also because it has been proven to increase survival and growth rates for some species of fish post-larvae. The most frequently offered plankton are the Artemia nauplii, copepod and rotifers. The objective was to describe the obstacles that involve the nutrition of fish larvae, from the moment the animal opens its mouth, and the ideal types of feed for its best growth and survival.A alimentação de pós-larvas de peixes é um dos momentos mais difíceis da produção em cativeiro, pois os animais iniciam uma alimentação exógena e apresentam um sistema digestório pouco desenvolvido. Com isso, é sugerida a oferta de alimento vivo (plâncton), uma vez que são fonte de nutrientes essenciais e também porque é comprovado o aumento das taxas de sobrevivência e crescimento para algumas espécies de pós-larvas de peixes. Os plânctons mais ofertados são os náuplios de Artemia nauplii, copepod e rotifers. Objetivou-se descrever os entraves que envolvem a nutrição de larvas de peixes, desde o momento em que o animal abre a boca, e os tipos de alimentos ideais para o seu melhor crescimento e sobrevivência

Ensino de biotecnologia: o conhecimento docente e abordagem na perspectiva do exame nacional do ensino médio

The National Secondary Education Examination (Exame Nacional do Ensino Médio- ENEM) aims that schools adopt an interdisciplinary and contextualized education, being a requirement for entry into higher education institutions. In biology there is an area named Biotechnology, that relates to several technological activities important to society, but with ethical, social, political questions, among others. In this context, the present study aims to examine how biotechnology is addressed by teachers of the 3rd year of high school, focusing on ENEM. In order to accomplish this, analyzes were made of ENEM’s questions from 2009 to 2015, they were applied interviews with teachers from four public schools in the city of Fortaleza / CE. In the analysis of the ENEM exams, it was found that in all editions Biotechnology was addressed directly or indirectly, as transgenic, recombinant DNA, biofuels and stem cells. It was found that biotechnology is being taught in public schools in the city of Fortaleza / CE, but with little depth, since most of interviewed showed some discomfort in teaching the subject, lack of professional renovation, preventing a more secure opinion on certain matters disclosed; such insecurity ends up reflecting the presentation of content in the classroom.El Examen Nacional de Educación Media-ENEM busca que las escuelas adopten una educación interdisciplinar y contextualizada, siendo requisito para el ingreso a instituciones de educación superior. Dentro de la biología, existe un área denominada Biotecnología que se relaciona con diversas actividades tecnológicas, importantes para la sociedad con preguntas éticas, sociales, políticas, entre otras. Dentro de ese contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo analizar como la Biotecnología es abordada en la práctica docente de profesores de tercer año de educación media, enfocándose en el ENEM. Para alcanzar este objetivo, se hicieron analisis de las preguntas del ENEM del 2009 al 2015, y se realizaron entrevistas a profesores de cuatro escuelas públicas del municipio de Fortaleza/CE. En el análisis de las pruebas del ENEM, se verificó que la Biotecnología fuera cuestionada de forma directa o indirecta, como transgénicos, ADN recombinante, biocombustibles y células madre. Se constató que la biotecnología está siendo enseñada en escuelas de educación media en el municipio de Fortaleza/CE, sin embargo, con poca profundización, debido a que la mayoría de los entrevistados demostró cierta incomodidad en enseñar la temática y falta de actualización profesional, imposibilitando una opinión más segura sobre determinados asuntos divulgados; tal inseguridad se acaba reflejando en la presentación del contenido en la sala de clases.O Exame Nacional do Ensino Médio - ENEM busca que as escolas adotem um ensino interdisciplinar e contextualizado, sendo requisito para o ingresso em instituições de ensino superior. Dentro da Biologia existe uma área denominada de Biotecnologia, que se relaciona com diversas atividades tecnológicas, importantes para a sociedade, porém com questões éticas, sociais, políticas, entre outras. Dentro desse contexto, o presente trabalho objetivou analisar como a Biotecnologia é abordada na prática docente de professores do 3º ano do Ensino Médio, com vistas ao ENEM. A fim de alcançar este objetivo, foram feitas análises das questões do ENEM de 2009 a 2015 e foram aplicadas entrevistas com professores de quatro escolas públicas do município de Fortaleza/CE. Na análise das provas do Enem, verificou-se que em todas as edições a Biotecnologia foi questionada de forma direta ou indireta, com temas como transgênicos, DNA recombinante, biocombustíveis e células-tronco. Constatou-se que a Biotecnologia vem sendo ministrada em escolas públicas do município de Fortaleza/CE, porém com pouco aprofundamento, uma vez que a maioria dos entrevistados demonstrou certo desconforto em lecionar a temática, por falta de atualização profissional, impossibilitando uma opinião mais segura sobre determinados assuntos divulgados; tal insegurança acaba refletindo na apresentação do conteúdo em sala de aula

TEACHING OF BIOTECHNOLOGY: TEACHING KNOWLEDGE AND APPROACH IN THE PERSPECTIVE OF THE NATIONAL EXAMINATION OF MIDDLE SCHOOL

The National Secondary Education Examination (Exame Nacional do Ensino Médio- ENEM) aims that schools adopt an interdisciplinary and contextualized education, being a requirement for entry into higher education institutions. In biology there is an area named Biotechnology, that relates to several technological activities important to society, but with ethical, social, political questions, among others. In this context, the present study aims to examine how biotechnology is addressed by teachers of the 3rd year of high school, focusing on ENEM. In order to accomplish this, analyzes were made of ENEM’s questions from 2009 to 2015, they were applied interviews with teachers from four public schools in the city of Fortaleza / CE. In the analysis of the ENEM exams, it was found that in all editions Biotechnology was addressed directly or indirectly, as transgenic, recombinant DNA, biofuels and stem cells. It was found that biotechnology is being taught in public schools in the city of Fortaleza / CE, but with little depth, since most of interviewed showed some discomfort in teaching the subject, lack of professional renovation, preventing a more secure opinion on certain matters disclosed; such insecurity ends up reflecting the presentation of content in the classroom

QUALIDADE DO SÊMEN DE TAMBAQUI (Colossoma macropomum) CRIOPRESERVADO EM DIFERENTES CONCENTRAÇÕES DE GEMA DE OVO

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de gema de ovo (GO) sobre a cinética dos espermatozoides de tambaquis após a criopreservação. Utilizaram-se vinte machos de tambaquis (n= 4 pools), que foram induzidos hormonalmente com extrato hipofisário de carpa, para espermiação. Quatorze horas após a indução, realizou-se a coleta seminal. O sêmen de cada pool foi diluído em Ringer adicionado de 10% de dimetilsulfóxido (DMSO) acrescido ou não de GO (T1: sem acréscimo de GO; T2: com 5% de GO e T3: com 10% de GO). O sêmen tratado foi envasado em palhetas de 0,5 mL, congelado em vapor de nitrogênio líquido (dry shipper-30 min/-153 °C) e posteriormente transferidas para nitrogênio líquido. As palhetas foram descongeladas em banho-maria a 37 °C/30 segundos. A taxa de motilidade (%) e a velocidade curvilinear espermática (µm/s) foram analisadas em sistema computadorizado (CASA). Os dados foram expressos em média ± desvio padrão e foi aplicado o teste de Tukey (P<0,05). Houve uma redução significativa na porcentagem de espermatozoides móveis e velocidade curvilinear após a adição de GO independente da concentração. Logo, a adição de GO ao Ringer + DMSO teve efeito negativo sobre a motilidade do sêmen congelado de tambaqui. Palavras-chave: congelação; crioprotetor extracelular; reprodução

COMPARAÇÃO DO EFEITO DO EXSUDATO DA RAIZ DE ALFACE E DA HORTELÃ VERGAMOTA SOBRE O DESENVOLVIMENTO DE TILÁPIA DO NILO E POPULAÇÃO DE PARASITAS EM SISTEMA DE AQUAPONIA

Plants release organic compounds through their roots. It is known that Mentha piperita&nbsp;releases terpenes by its root system, compounds that show antiparasitic effect in fishes. Aquaponics systems raises simultaneously fishes and vegetables. Thus, the objective of this study is to investigate if the bergamot mint (Mentha X piperita var citrata) controls a monogeneans infestation in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) through its root exudates in the aquaponics system and the effects of this integration in water quality parameters and weight development. The experiment used three treatments with four repetitions in water with adequate quality for fish culture, each for 45 days: aquaponics with lettuce as placebo (Lactuva sativa; CA), aquaponics with bergamot mint (CH) and fish culture without plants (SP). A total of 120 Nile tilapia juveniles with 1.9±0,45g mean weight were used distributed in 12 fish tanks. In the treatments CA and CH, there were a significant increase in the mean weight (3.89±0.18g = CA; 4.15±0.17g = CH; e 3.49±0.18g = SP; p&lt;0.05), as well water quality maintenance for ammonia (0.44mg/L = CA; 0.38mg/L = CH e 1.25mg/L = SP; p&lt;0.05) and pH (6.86 = CA; 6.80 = CH; e 5.64 = SP; p&lt;0.05), regardless of vegetable specie. Parasitological indices did not differ statistically between the treatments. So, it can be concluded that&nbsp;plants contribute in effective way to the animal’s performance, especially, for the water quality control. However, it is not possible to conclude that the exudate of bergamot mint roots can control monogeneans population in tilapia.Plantas liberam, através das raízes, compostos orgânicos. Sabe-se que a Mentha piperita libera terpenos, compostos com efeito antiparasitário em peixes, pelo sistema radicular. Sistemas de produção aquapônicos cultivam, simultaneamente, peixes e vegetais. Desta forma, este trabalho propõe-se a investigar se a hortelã vergamota (Menta X piperita var citrata) controla a infestação de monogenóides em tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus), através do exsudado de suas raízes, em sistema de aquaponia e os efeitos dessa integração sobre os parâmetros de qualidade da água e desenvolvimento ponderal dos peixes. O experimento utilizou três tratamentos com quatro repetições, durante 45 dias, sendo eles: aquaponia com alface como placebo, (Lactuca sativa., CA), aquaponia com hortelã vergamota (M. X piperita var citrata, CH) e cultivo de peixes sem plantas (SP), mantendo-se a qualidade da água adequada ao conforto para os peixes. Foram utilizados 120 peixes com peso médio inicial de 1,9±0,45g, distribuídos em 12 aquários. Nos tratamentos CA e CH, houve significativo incremento no peso médio dos peixes (3,89±0,18g = CA; 4,15±0,17g = CH; e 3,49±0,18g = SP; p&lt;0,05) e manutenção da qualidade da água para amônia (0,44mg/L = CA; 0,38mg/L = CH e 1,25mg/L = SP; p&lt;0,05) e pH (6,86 = CA; 6,80 = CH e 5,64 = SP; p&lt;0,05). Os índices parasitológicos não diferiram estatisticamente entre os tratamentos. Pôde-se concluir então, que as plantas contribuem para o desempenho dos animais através do controle da qualidade da água. Entretanto, não foi possível concluir que o exsudado das raízes da hortelã pode controlar a população de monogenóides em tilápias

USO DE GEMA DE OVO EM DIFERENTES CONCENTRAÇÕES NA CONGELAÇÃO ESPERMÁTICA DE PROCHILODUS BREVIS E SUA INFLUÊNCIA EM PARÂMETROS CINÉTICOS

Prochilodus brevis is a fish species with an important ecological and economic role. Therefore, its captive breeding, together with sperm cryopreservation, come as an alternative to improve its availability. To perform sperm cryopreservation with quality results, it is necessary to develop studies on cryomedia composition, such as non-permeable cryoprotectants. The aim of the study was to test the efficacy of two non-permeable cryoprotectants on post-thawed kinetic parameters of Prochilodus brevis sperm. Twenty reproductive mature P. brevis males were selected and induced to sperm with carp pituitary extract. The sperm was collected, and five pools were made. Pools were diluted in 5% glucose and 10% DMSO added or not with three different concentrations of egg yolk (5; 10 or 12%). The samples were placed on French straws, frozen in dry shipper and stored in liquid nitrogen. After thawing, the kinetic analyses of computer assisted sperm analysis (CASA) were performed. There were no significant differences between the total motility of the control (60.48%) and treatments (49.0; 47.8 and 51.68%, respectively). The other kinetic parameters also showed no statistical difference. Thus, there is no need to use egg yolk in the freezing of P. brevis sperm when using a glucose and DMSO extender.Prochilodus brevis é uma espécie de peixe com importante papel ecológico e econômico. Portanto, sua criação em cativeiro, juntamente com a criopreservação do sêmen, surge como uma alternativa para melhorar sua disponibilidade. Para realizar a criopreservação de espermatozóides com resultados de qualidade, é necessário desenvolver estudos sobre a composição dos criomeios, como os crioprotetores não permeáveis. O objetivo do estudo foi testar a eficácia de dois crioprotetores não permeáveis nos parâmetros cinéticos pós-descongelamento do esperma de Prochilodus brevis. Vinte machos maduros reprodutivos de P. brevis foram selecionados e induzidos ao esperma com extrato de hipófise de carpa. O esperma foi coletado e cinco pools foram feitos. Os pools foram diluídos em glicose 5% e DMSO 10% adicionado ou não com três diferentes concentrações de gema de ovo (5; 10 ou 12%). As amostras foram colocadas em palhetas francesas, congeladas em dry shipper e armazenadas em nitrogênio líquido. Após o descongelamento, foram realizadas as análises cinéticas de espermatozoides assistidos por computador (CASA). Não houve diferenças significativas entre a motilidade total do controle (60,48%) e tratamentos (49,0; 47,8 e 51,68%, respectivamente). Os demais parâmetros cinéticos também não apresentaram diferença estatística. Assim, não há necessidade de usar gema de ovo no congelamento de esperma de P. brevis quando se usa um diluidor de glicose e DMSO

INFLUÊNCIA DE POLISSACARÍDEOS SULFATADOS SOBRE A MOTILIDADE E MORFOLOGIA ESPERMÁTICA PÓS DESCONGELAÇÃO DE PROCHILODUS BREVIS

This research aims to verify the influence of sulfated polysaccharides, extracted from the skin of tilapia, on the after thawing motility and morphology of P. brevis sperm. For this, 17 males were hormonally induced to reproduce, through the application of two doses of pituitary carp extract, 0.4 and 4.0mg kg-1. After the seminal collection, objective analyzes were performed and samples with motility greater than 80% were selected to form the pools. Then, the pools were frozen in solution supplemented, or not, with different concentrations of glycosaminoglycans (GAGs): 0 (control); 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5; 3.0; 3.5; 4.0; 4.5 or 5.0mg mL-1 (total of 10 treatments). The samples were placed in 0.25 mL French straws and submitted to an equilibrium time of 10 minutes at 4 oC. Then, they were kept in the dry shipper for 15 minutes and finally stored in liquid nitrogen. After 15 days, samples were thawed in a water bath at 30 oC for 16 seconds and evaluated for sperm motility and morphology. Thus, it was observed that the increase in GAGs caused a decrease in sperm motility, however the control and the concentration of 0.5mg mL-1 presented very similar data. On the other hand, no decrease in normal sperm was observed with an increase in the concentration of GAGs. Therefore, it is concluded that the lowest concentration of GAGs is the most adequate to supplement the sperm freezing medium.Esta pesquisa tem como objetivo verificar a influência de polissacarídeos sulfatados, extraídos da pele da tilápia, na motilidade e morfologia pós-descongelamento de espermatozoides de P. brevis. Para isso, 17 machos foram induzidos hormonalmente à reprodução, através da aplicação de duas doses de extrato de pituitária de carpa, 0,4 e 4,0mg kg-1. Após a coleta seminal, análises objetivas foram realizadas e amostras com motilidade superior a 80% foram selecionadas para formar os pools. Em seguida, os pools foram congelados em solução suplementada, ou não, com diferentes concentrações de glicosaminoglicanos (GAGs): 0 (controle); 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 ou 5,0mg mL-1 (total de 10 tratamentos). As amostras foram colocadas em palhetas francesas de 0,25 mL e submetidas a um tempo de equilíbrio de 10 minutos a 4 oC. Em seguida, foram mantidos no dry shipper por 15 minutos e, por fim, armazenados em nitrogênio líquido. Após 15 dias, as amostras foram descongeladas em banho-maria a 30 oC por 16 segundos e avaliadas quanto à motilidade e morfologia espermática. Assim, observou-se que o aumento dos GAGs causou diminuição da motilidade espermática, porém o controle e a concentração de 0,5mg mL-1 apresentaram dados muito semelhantes. Por outro lado, não foi observada diminuição de espermatozóides normais com o aumento da concentração de GAGs. Portanto, conclui-se que a menor concentração de GAGs é a mais adequada para complementar o meio de congelamento de espermatozoides

Influence of Cooling Time and Diluents on the Freezability of Prochilodus brevis semen

Background: Prochilodus brevis is a rheophilic fish of economic and ecological importance. However, anthropic action has made its population vulnerable. Thus, the development of reproductive biotechnologies, such as seminal conservation, is necessary to subsidize their fish farming. However, seminal collections are often performed in places with few laboratory resources, demanding studies to determine the maximum time for which sperm can be cooled, as well as its process until frozen. Thus, the present study aimed to evaluate the influence of cooling time and the presence of dilution solutions on cryopreservation of P. brevis semen.Material, Methods &amp; Results: After seminal collection, nine pools were formed and analyzed for seminal pH, concentration, membrane integrity, morphology and spermatic kinetics - motility, curvilinear velocity (VCL), average path velocity (VAP) and straight line velocity (VSL). After the analysis of the pools in natura (control 1), they were processed as follows: 1)- immediate freezing (control 2); 2)- cooling: undiluted, diluted in coconut water powder (ACP-104) or diluted in 5% glucose, followed by cooling at different times (6, 12, 24 or 48 h); 3)- Post-refrigeration freezing: the pools were diluted in their respective diluents and 10% dimethyl sulfoxide. After 15 days, the samples were thawed and analyzed for the aforementioned parameters. For the cooled and post-thawed semen, a completely randomized design with 2 (diluent × cooling time) and 3 (storage form × cooling time and storage form × diluent) factors, respectively, was utilized. ANOVA and Dunnett tests were applied to compare the means. In case of seminal cooling, there was no difference (P &gt; 0.05) in sperm motility between control 1 and the undiluted and diluted treatments in ACP-104 for up to 24 h. After 48 h, only the VCL of the sample diluted in ACP-104 was similar (P &gt; 0.05) to that of control 1. When comparing forms of storage (undiluted, diluted in ACP-104 or diluted in glucose) and cooling times, the undiluted samples and the samples diluted in ACP-104 were better (P &lt; 0.05) for all the kinetics parameters analyzed, than those diluted in glucose after 24 h. After 48 h, the cooled semen diluted in ACP-104 presented greater (P &lt; 0.05) motility than the other treated semen samples. The samples diluted in glucose for 48 h presented lower spermatic velocity (P &lt; 0.05) than those subjected to other treatments. Regardless of the diluent used, the post-thawed semen and the cooled semen diluted for 6 h, presented higher sperm kinetic values (P &lt; 0.05) than those of control 2 and other treated samples. Overall, the samples diluted in ACP-104 showed satisfactory results when cooled for up to 48 h or cooled for up to 6 h and frozen.Discussion: This is the first study that froze semen from P. brevis after cooling. Although glucose is a commonly used diluent during seminal freezing and has good post-thawing stability for this species, it is not recommended for cooling before seminal freezing, as prolonged exposure of spermatozoa to glucose may cause osmotic stress to sperm cells. Conversely, good results with ACP-104 might be because of its rich composition, mainly the presence of indole-3-acetic acid (IAA), an auxin with proven potential for seminal conservation of other species. Therefore, for fertilization trials, it is recommended to use ACP-104 as diluent for seminal cooling of P. brevis for up to 48 h or semen that has been frozen after cooling in ACP-104 for a maximum of 6 h