RESUMO As atividades de enzimas das vias metabólicas têm sido utilizadas como uma ferramenta para avaliar a melhor utilização dos nutrientes e o desempenho dos peixes. No presente estudo, o jundiá foi alimentado com rações contendo diferentes concentrações de proteína bruta, lipídeos e carboidratos (%), da seguinte forma: tratamento (T) T1: 19-19-44; T2: 26-15-39; T3: 33-12-33; e T4: 40-10-24. Os peixes foram mantidos em tanques de recirculação, com água filtrada, temperatura controlada e aeração em unidades experimentais de 2.000L. O período experimental foi de 30 dias. Foram aferidas as atividades das enzimas glicoquinase (GK), fosfofrutoquinase 1 (PFK-1), piruvato quinase (PK) e frutose-1,6-difosfatase (FBP-1). Também foram aferidas as atividades da 6-fosfogluconato desidrogenase (6PGDH) e glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PDH) da via das pentoses. É relatado que níveis de nutrientes influenciam as atividades enzimáticas das vias metabólicas. No presente estudo, o aumento da proteína da dieta e a redução de hidratos de carbono e lipídeos reduziram a atividade glicolítica e induziram a gliconeogênese hepática como uma estratégia para fornecer energia pelos aminoácidos. O desempenho dos peixes foi afetado pelas concentrações de proteínas, lipídeos e carboidratos na dieta. O maior ganho de peso foi obtido em peixes alimentados com dieta T4 contendo 40,14% de proteína bruta, 9,70% de lipídeos, e 24,37% de carboidratos, respectivamente.

ABSTRACT The activities of enzymes from a number of metabolic pathways have been used as a tool to evaluate the best use of nutrients on fish performance. In the present study the catfish Rhamdia quelen was fed with diets containing crude protein-lipid-carbohydrate (%) as follows: treatment (T) T1: 19-19-44; T2: 26-15-39; T3: 33-12-33; and T4: 40-10-24. The fish were held in tanks of re-circulated, filtered water with controlled temperature and aeration in 2000L experimental units. The feeding experiment lasted 30 days. The following enzymes of the carbohydrate metabolism were determined: Glucokinase (GK), Phosphofructokinase 1 (PFK-1), Pyruvate kinase (PK), Fructose-1,6-biphosphatase 1 (FBP-1). The activities of 6 phosphogluconate dehydrogenase (6PGDH) and glucose 6 phosphate dehydrogenase (G6PDH) were also assayed. The influence of nutrient levels on the enzyme activities is reported. The increase of dietary protein plus reduction of carbohydrates and lipids attenuates the glycolytic activity and induces hepatic gluconeogenesis as a strategy to provide metabolic energy from amino acids. The fish performance was affected by the concentrations of protein, lipid and carbohydrates in the diet. The greatest weight gain was obtained in fish fed diet T4 containing 40.14% of crude protein, 9.70% of lipids, and 24.37% of carbohydrate, respectively.

Foram estudados aspectos digestivos de juvenis de jundiá Rhamdia quelen alimentados com quatro níveis de proteína (20, 27, 34 e 41 %). As características estudadas foram enzimas digestivas (proteases inespecíficas, tripsina, quimiotripsina, amilase e lipase) e ganho de peso. O período experimental foi de 60 dias; 160 juvenis de jundiá com peso médio inicial de 32 gramas foram transferidos para um sistema experimental de tanques de 500L, com recirculação de água termostatizada. O peso médio dos jundiás aumentou com o teor de proteínas da dieta até 41% de proteína bruta (PB), valor esse considerado o melhor. A atividade de protease gástrica aumentou com o nível de PB. A protease alcalina intestinal atingiu o pico em 27% de PB e as maiores atividades foram observadas na secção anterior do intestino (SA). O pico de tripsina foi observado com 34% de PB na SA e na secção média do intestino (SM). As atividades de amilase e lipase foram inversas ao teor de PB, e os valores mais elevados foram observados na SA. Em conclusão, as enzimas digestivas de jundiá são responsivas ao nível de proteína da dieta. O teor mais alto de PB da dieta necessário ao maior ganho de peso em juvenis de jundiá é 41%.

Aspects of digestion in juvenile silver catfish Rhamdia quelen fed with four levels of protein (20, 27, 34 and 41%) were studied. The studied traits were digestive enzymes (nonspecific proteases, trypsin, chymotrypsin, amylase and lipase) and weight gain. The experiment lasted 60 days; 160 juvenile catfish with initial body weight of 32 grams were transferred to the experimental system of 500L tanks with re-circulated and thermostatized water. The average weight of silver catfish increased with dietary protein and 41% of crude protein (CP) was accepted as the best one. Gastric protease activity increases with the CP level. The intestinal alkaline protease reached the peak at 27% CP and the highest activities were observed in the anterior section of the gut (AS). The trypsin peak was observed at 34% CP in the AS and medium section of the gut (MS). Amylase and lipase activities were inverse to the dietary CP and the highest values were observed in AS. In conclusion, the digestive enzymes of catfishes are responsive to the dietary protein level. The dietary CP required for highest weight gain of juvenile silver catfish is 41%.

Os fatores ambientais nos meios aquáticos são muito flutuantes em curtos intervalos de tempo. Valores de pH, temperatura, oxigênio dissolvido, amônia e íons podem estar freqüentemente variando. Entre esses íons, o nitrito merece especial atenção por ser altamente tóxico para muitas espécies. Entre os peixes, o nitrito pode apresentar efeitos danosos como a formação de metahemoglobina (MtHB), lesão às estruturas branquiais e hepática, podendo levar a quadros de anemia hemolítica e hipóxia celular pela redução do teor de hemoglobina funcional. Neste trabalho, foram comparadas as respostas hematológicas e metabólicas do pacu e de seu híbrido tambacu expostos a 20 ppm de nitrito ambiental, e verificou-se que o teor de MtHb no tambacu foi menor que 18%, enquanto no pacu atingiu valores de 8%. Esses valores refletem diferenças específicas na captação de nitrito pelas brânquias. O hematócrito de ambas as espécies foi diferente; o pacu não apresentou uma resposta típica à intoxicação pelo nitrito. Este fato revelou uma diminuição na capacidade do híbrido em resistir ao nitrito ambiental. Observou-se no pacu um princípio de anemia hemolítica. As duas espécies mostraram um perfil bioquímico neoglicogênico. O papel glicemiante do fígado foi mais evidente no tambacu. O músculo branco de ambas as espécies mostrou um comportamento metabólico distinto. Enquanto o músculo do pacu foi predominantemente oxidativo, o músculo branco do tambaqui exposto ao nitrito realizou fermentação láctica. As observações metabólicas e hematológicas em ambas as espécies indicam que estas apresentam estratégias metabólicas diferentes para enfrentar os efeitos tóxicos do nitrito ambiental, não sendo evidenciada qualquer vantagem do híbrido neste particular.

Aquatic environmental factors are very changeable in short periods. Among these factors are pH, temperature, dissolved oxygen, ammonia and ions. Nitrite, as one ion naturally present in aquatic systems, deserves particular consideration as it is highly toxic for many species. Among fish, nitrite may have harmful effects, such as methemoglobin (MtHb) formation, disruption to the gill and hepatic structure, which could result in hemolytic anemia and cell hypoxia by reducing the functional hemoglobin content. In this work, we compared hematological and metabolical responses of pacu and its hybrid tambacu exposed to 20 ppm of environmental nitrite. It was observed that the MtHb content was less than 18% in tambacu while pacu reached nearly 8%. These data reflect specific differences in nitrite uptake by the gill. The hematocrit of both fish was distinct; pacu did not have a typical response of poisoning by nitrite. This fact shows less skill of the hybrid to cope with environmental nitrite. Incipient hemolytic anemia was observed in pacu and both species presented a neoglycogenic profile. The glucose-provider character of the liver was more evident in tambacu. The white muscle of both species presented distinct metabolic behavior. While in pacu the white muscle was predominantly oxidative, in tambaqui the lactic fermentation was the most important metabolic profile. Metabolic and hematological observations in both species show that they present distinct metabolical strategies to cope with toxic effects of nitrite and there is no evidence that the hybrid is more resistant to nitrite.

Foram investigadas variações metabólicas em muçum (Synbranchus marmoratus) após 15 e 45 dias de semi-estivação artificial induzida, com ênfase no metabolismo intermediário e excreção de nitrogênio. Glicose, glicogênio, lactato, piruvato, aminoácidos livres, triglicerídios, amônia, uréia e uratos foram determinados em fígado, rim, músculo branco, coração, cérebro, e plasma. As enzimas lactato desidrogenase, glutamato desidrogenase, malato desidrogenase, aspartato amino transferase, alanina amino transferase, glutamina sintetase, ornitina carbamil transferase e arginase foram ensaiadas. O teleósteo S. marmoratus manteve sua demanda energética inicial pela oxidação de lipídios. A seqüência normal dos processos oxidativos foi observada por meio do perfil enzimático. Após o consumo das reservas lipídicas, os peixes passaram a consumir proteína. Valores constantes de hematócrito durante a semi-estivação induzida sugeriu que o balanço de água foi mantido normal. Todavia, a água ambiental provavelmente não foi o sinal inicial da semi-estivação em S. marmoratus. A diminuição de amônia e o aumento da síntese de uréia renal após 45 dias de semi-estivação levaram a assumir que existe uma forma alternativa de eliminar amônia. As variações metabólicas conseqüentes do jejum prolongado foram propostas como responsáveis pela síntese de pequenas moléculas envolvidas na semi-estivação de S. marmoratus.

Metabolic changes, principally in intermediary metabolism and nitrogen excretion, were investigated in the marble swamp eel (Synbranchus marmoratus) after 15 and 45 days of artificially induced semi-aestivation. Glucose, glycogen, lactate, pyruvate, free amino acids, triglycerides, ammonia, urea, and urate contents were determined in liver, kidney, white muscle, heart, brain, and plasma. Lactate dehydrogenase, glutamate dehydrogenase, malate dehydrogenase, aspartate amino transferase, alanine amino transferase, glutamine synthase, ornithine carbamoyl transferase, and arginase enzymes were assayed. The teleost S. marmoratus maintained initial energetic demands by lipid oxidation. The course of normal oxidative processes was observed through tissue enzyme profiles. After the lipid stores were exhausted, the fish consumed body proteins. Constant values of hematocrit during induced semi-aestivation suggested that the water balance remained normal. Therefore, the surrounding water was probably did not trigger the semi-aestivation in this teleost. Decrease of ammonia and increase of renal urea synthesis after 45 days of semi-aestivation led to the assumption that an alternative form of eliminating ammonia exists. Metabolic changes entailed by starvation were proposed to explain the biosynthesis of small molecules involved in the semi-aestivation of S. marmoratus.

Exercício intenso em peixes normalmente é conseqüência de migração, reprodução e desova. Esse tipo de esforço está associado ao aumento de glicose sangüínea e de lactato, o qual varia entre as diferentes espécies de peixes. Dois grupos são conhecidos, os "liberadores" e os "não liberadores" de lactato. Diferentemente do exercício intenso, o exercício contínuo impõe certo esforço que resulta em distintos tipos de cinética de lactato e glicose. A concentração de lactato plasmático em Salminus maxillosus é menor após o exercício quando comparada à Platichthys stellatus e Oncorhynchus mikyiss, mas o tempo de recuperação é maior. A musculatura branca é particularmente requisitada e o dourado apresenta-se como um "não liberador" de lactato. Duas tendências metabólicas distintas foram observadas para o exercício contínuo e intensivo. A gliconeogênese, que foi observada durante a recuperação, e o ciclo da alanina, que recompôs o padrão tissular de lactato. O período de completa recuperação do exercício intenso foi maior que 24 horas.

Strenuous exercise in fish is usually a consequence of migration, reproduction, and spawning. Varying among fishes, this kind of stress is associated with blood glucose and lactate increase, in relation to which two major groups are distinguishable: the "lactate releasers" and "non-lactate releasers". Unlike strenuous exercise, sustained swimming imposes a variety of effort that results in distinct kinetic types of blood lactate and glucose. Compared to Platichthys stellatus and Oncorhynchus mikyiss, blood lactate of Salminus maxillosus (dourado) was lower after exercise, whereas recovery time was greater. Great demands were made of white muscle, and dourado is not a lactate releaser. Two different metabolic tendencies were observed in sustained and intense swimming. Gluconeogenesis was observed during recovery, as well as the alanine cycle which recomposes the lactate tissue pattern. Full recovery after intensive exertion required more than 24 hours.

O aumento do pH ambiental diminui o transporte de amônia pelas brânquias, prejudicando a saída de nitrogênio. A conseqüente toxidade é normalmente drástica para muitos peixes. Poucas espécies são capazes de sintetizar uréia como forma de detoxificar a amônia plasmática. Estudamos três telósteos da família Erythrinidae que vivem em ambientes distintos e apresentam respostas bioquímicas diferentes apesar de serem espécies extremamente próximas. Peixes adultos foram coletados no ambiente, sendo submetidos a águas alcalinas, e o grau de excreção de uréia foi determinado. As atividades específicas das enzimas do ciclo da uréia foram determinadas em amostras de fígado de peixe de águas cujo pH é neutro. As espécies estudadas, Hoplias lacerdae, Hoplerithrynus unitaeniatus e Hoplias malabaricus, são ureogênicas. A síntese de uréia não é a rota metabólica utilizada para detoxificar a amônia em H. lacerdae e H. unitaeniatus expostas a ambiente alcalino. O perfil da amônia plasmática em ambas as espécies apresentaram duas respostas bioquímica distintas. A excreção de uréia em H. malabaricus foi superior em águas alcalinas, e transição para o ureotelismo é proposta. O grau de excreção nitrogenada em H. malabaricus foi superior aos valores citados, e o aumento da excreção de uréia sugere que essa espécie é ureotélica em águas alcalinas.

Increased environmental pH decreases ammonia transport through the gills, impairing nitrogenous waste. The consequent toxicity is usually drastic to most fishes. A few species are able to synthesize urea as a way to detoxify plasma ammonia. We studied three teleosts of the family Erythrinidae living in distinct environments, and assumed the biochemical behaviors would be different in spite of their being closely related species. Adult fish collected in the wild were submitted to alkaline water and the urea excretion rate was determined. The specific activity of urea cycle enzymes was determined in liver samples of fish from neutral waters. The studied species Hoplias lacerdae, Hoplerithrynus unitaeniatus, and Hoplias malabaricus are ureogenic. Urea synthesis is not a metabolic way to detoxify ammonia in H. lacerdae and Hoplerithrynus unitaeniatus exposed to an alkaline environment. The plasma ammonia profile of both species showed two distinct biochemical responses. Urea excretion of H. malabaricus was high in alkaline water, and the transition to ureotelism is proposed. The nitrogen excretion rate of H. malabaricus was among the highest values reported and the high urea excretion leads us to include this species as ureotelic in alkaline water.

A forma não ionizada da amônia é muito tóxica a vários organismos aquáticos, sendo particularmente importante em muitos aspectos da biologia dos peixes. Um amplo grupo de estratégias para enfrentar os estressores ambientais pode ser observado nos organismos vivos. Dentre estas, as respostas aos estressores químicos são bem estudadas. O presente trabalho compara respostas bioquímicas de duas espécies evolutivamente próximas Hoplias malabaricus e Hoplerythrinus unitaeniatus, expostas à amônia ambiental. Peixes adultos foram submetidos a 1.0 mg/L de cloreto de amônio por 24 horas e foram determinados os níveis plasmáticos de amônia e uréia. As atividades das enzimas do COU, OCT e ARG e a enzima acessória GS foram quantificadas em extrato de fígado e são expressas em mimol/min/mg de tecido úmido. Foi observado em H. malabaricus, exposto a 1,0 mg/L de cloreto de amônio, aumento (p < 0,05) nas enzimas: GS, de 1,14 para 2,43; OCT, de 0,81 para 1,72; ARG, de 3,15 para 4,23; na amônia plasmática, de 0,95 para 1,42 mmol/L, e na uréia plasmática, de 0,82 para 1,53. A GS de H. malabaricus aumentou de 1,43 para 1,84, todavia, OCT, ARG e uréia plasmática não variaram. Esses dados mostram que ambas as espécies, taxonomicamente próximas, respondem distintamente ao mesmo estressor ambiental.

The non-ionized form of ammonia is very toxic to many aquatic species. It is especially important in several aspects of fish biology. A large range of organismal strategies for coping with environmental stressors is usually observed in living organisms. Among those, the responses for managing chemical stressors are well studied. The present work compares biochemical responses of two evolutionarily close species, Hoplias malabaricus and Hoplerythrinus unitaeniatus, exposed to environmental ammonia. Adult fish were submitted to 1.0 mg/L of ammonium chloride for 24 hours, and plasma ammonia and urea levels were determined. The activities of OUC enzymes OCT and ARG, and the accessory enzyme GS, were quantified in liver extract and are expressed below in mumol/min/mg of wet tissue. Increases in OUC enzymes (GS from 1.14 to 2.43, OCT from 0.81 to 1.72, and ARG from 3.15 to 4.23), plasma ammonia (from 0.95 to 1.42 mmol/L), and plasma urea (from 0.82 to 1.53 mmol/L) were observed (p < 0.05) in H. malabaricus exposed to 1 mg/L of ammonia chloride. The GS in H. unitaeniatus increased from 1.43 to 1.84, however the OCT, ARG, and plasma urea from H. unitaeniatus did not change. These data indicate that each species responds differently to the same environmental stressor.

The exposure of fish to air is normally expected to interfere with the nitrogen excretion process. Hoplias malabaricus and Hoplerythrinus unitaeniatus, two teleost species, display distinct behaviors in response to decreases in natural reservoir water levels, although they may employ similar biochemical strategies. To investigate this point, plasma levels of ammonia, urea, uric acid, and the two urea cycle enzymes, ornithine carbamoyl transferase (OCT) and arginase (ARG), as well as glutamine synthetase (GS) were determined for both species after exposure to air. Plasma ammonia increased gradually during exposure to air, but only H. malabaricus showed increased concentrations of urea. Plasma uric acid remained very low in both fish. Enzymatic activities (mean ± SD, µmol min-1 g protein-1) of H. malabaricus showed significant increases (P<0.05, N = 6) in OCT from 0.84 ± 0.05 to 1.42 ± 0.03, in ARG from 8.07 ± 0.47 to 9.97 ± 0.53 and in GS from 1.15 ± 0.03 to 2.39 ± 0.04. The OCT and ARG enzymes remained constant in H. unitaeniatus (N = 6), but GS increased from 1.49 ± 0.02 to 2.06 ± 0.03. Although these species are very closely related and share the same environment, their biochemical strategies in response to exposure to air or to increased plasma ammonia are different.

O oxigênio de água doce dos ambientes tropicais flutua drasticamente. Lagos e lagoas eutróficos de ambientes temperados freqüentemente atingem baixas concentrações de oxigênio. Este é o habitat mais comum da tuvira Gymnotus carapo. Neste peixe elétrico é descrita a respiração bimodal para enfrentar baixos níveis de oxigênio. Em peixes, as respostas bioquímicas também podem ser observadas, mas nenhuma foi estudada em tuvira. Neste estudo foram investigadas as alterações hematológicas e metabólicas em dois grupos de peixes expostos à hipóxia por 1 e 3 horas. O hematócrito, os eritrócitos e a concentração de hemoglobina indicaram liberação de hemácias por órgãos hematopoiéticos e intumescimento celular. Glicogênio, glicose, lactato, piruvato e aminoácidos foram quantificados no fígado, no rim e em músculo branco. O perfil metabólico de G. carapo para enfrentar a hipóxia sugeriu neoglicogênese hepática por proteólise. O rim e o fígado apresentaram a mesma tendência metabólica, sugerindo o mesmo papel metabólico de ambos os órgãos em hipóxia. Foi observada neoglicogênese em músculo branco, seguida da fermentação de glicose e da mobilização protéica. O comportamento de respiração área em tuvira funciona paralelamente ao metabolismo adaptativo para prevenir os danos da hipóxia. Os ajustes metabólicos foram observados a partir do momento em que a tomada de ar foi bloqueada.

Oxygen of tropical freshwater environments fluctuates drastically. Eutrophic lakes and ponds of warm waters frequently reach very low oxygen concentrations. This is the most common habitat of the banded knife fish "tuvira" Gymnotus carapo. This electric fish is reported to present bimodal breathing to cope with low environmental oxygen. Biochemical responses can be also observed in fishes facing hypoxia but none were studied in tuvira. In the present study, haematological and metabolic changes were investigated in two groups of fish exposed to hypoxia for 1 and 3 hours. Haematocrit, red blood cells and haemoglobin concentration indicated erythrocyte release from hematopoietic organs and swelling of red blood cells. Glycogen, glucose, lactate, pyruvate, and amino acids were quantified in liver, kidney and white muscle. The metabolic profile of G. carapo to cope with hypoxia suggested liver gluconeogenesis probably supported by proteolysis. The kidney and liver presented the same biochemical trend suggesting similar metabolic role for both organs. Glucogenolysis followed by glucose fermentation and protein mobilisation was observed in the white muscle. The air breathing behaviour of tuvira works in parallel with metabolism to prevent damages from hypoxia. Metabolic adjustments are observed when the air taking is avoided.

Similaridade climática é normalmente o principal parâmetro considerado na seleção de áreas de coleta e liberação de inimigos naturais de pragas em programas de controle biológico. Muitas vezes, contudo, a composição das comunidades biológicas presentes nessas áreas representa fator decisivo para a sobrevivência de um determinado organismo, melhorando ou dificultando seu estabelecimento. Este trabalho apresenta uma análise das sub-comunidades de ácaros e plantas que ocorrem em plantações de mandioca no nordeste brasileiro. A análise representa um critério adicional para a seleção de áreas de coleta de ácaros predadores do ácaro verde da mandioca, M. tanajoa (Bondar), como suporte para um projeto internacional de controle desta praga no continente africano. Tabelas de contingência foram elaboradas empregando o índice de Dice como indicador das possíveis associações entre pares de espécies encontradas em levantamentos de campo, permitindo a identificação de espécies que tipicamente co-ocorrem. Espécies assim associadas são possíveis indicadoras de associações interespecíficas ou requisitos ecológicos similares. Finalmente, uma análise de "cluster" foi utilizada para agrupar áreas apresentando comunidades similares. Estas áreas apresentam probabilidades comparáveis de abrigar uma dada espécie. Aplicando-se este conceito ao nível de grupo de espécies, a análise pode ajudar na definição de áreas para a coleta de inimigos naturais a serem liberados em uma dada região, aumentando as possibilidades de estabelecimento.

Climatic similarity has been the primary parameter considered in the selection of sites for the collection and release of natural enemies in classical biological control programs. However, acknowledging the relevance of the composition of biological communities can be essential for improving the record of successful biocontrol projects, in relation to the proper selection of collection sites. We present in this paper an analysis of the plant and mite assemblages in cassava fields of northeastern Brazil. Such analysis is suggested as an additional criterion for the selection of collection sites of mite predators of the cassava green mite, Mononychellus tanajoa (Bondar), in an international biological control program. Contingency TABLES were built using Dice's index as an indicator of significant associations between pairs of species. This analysis enabled the identification of plant and mite species typically found together, indicating interspecific interactions or similar ecological requirements. Finally, a cluster analysis was used to group sites containing similar assemblages. These sites exhibit comparable chances of harboring a given species. Applied at the species-group level, the analysis may assist in better defining sites for the collection of natural enemies to be released in a given region, improving the chances of establishment.