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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O presente trabalho analisou o estado de saúde do molusco de areia Mesodesma mactroides do litoral do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Foram feitas análises histopatológicas de moluscos adultos coletados durante as quatro estações do ano de 2012 na praia do Cassino (Capítulo 1). No Capítulo 2 foram analisados amostras teciduais, com a utilização de microscopia óptica e microscopia eletrônica de transmissão, de juvenis de M. mactroides moribundos durante um evento de mortalidade massiva ocorrido no ano de 2011. No Capítulo 3 foi feito um “screening” de doenças de notificação obrigatória pela Organização Mundial de Sanidade Animal (OIE) (marteiliose, perkinsose, bonamiose, mikrocitose e infecção pelo vírus herpes de ostreídeos - OsHV µ-var) com a utilização de análise molecular utilizando a técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR) em M. mactroides coletados desde Capão da Canoa (litoral norte do Rio Grande do Sul) até o Chuí (fronteira sul do Estado). No Capítulo 4 foi analisado o efeito de baixas salinidades na sobrevivência de juvenis e adultos de M. mactroides e o quadro patológico associado. Por fim, no Capítulo 5, foi realizado um experimento avaliando a capacidade do marisco branco de reagir a presença de um corpo estranho (partículas de carbono) injetado no pé muscular. Os parasitos mais comuns foram os ciliados Trichodina sp. localizados na brânquia e turbelários Paravortex mesodesma na luz do intestino. Apesar de nenhum registro de dano aos hospedeiros, tricodinos quando em elevada densidade podem obstruir as brânquias e os turbelários podem causar a oclusão da luz do tubo intestinal. Parasitos de importância intermediária, como coccídeos semelhantes à Pseudoklossia e gregarinas Nematopsis sp. foram encontrados raramente e em baixa intensidade, causando baixa resposta inflamatória nos hospedeiros. Metacercárias indeterminadas de Digenea localizadas na ponta dos sifões causando a ruptura das fibras musculares e leve infiltração hemocitária foram observados em baixa prevalência e intensidade. Esporocistos indeterminados de Digenea foram registrados raramente entre os túbulos digestivos causando resposta hemocitária severa. Procariontes do gênero Rickettsia foram observados raramente nos mariscos adultos, entretanto estes organismos foram registrados em 100% dos juvenis moribundos, logo sendo associado ao evento de mortalidade. Através das analises de PCR, não foi registrada nenhuma doença de notificação obrigatória pela OIE em M. mactroides. A salinidade média letal para 48h de exposição foi de 6,5 e 5,7 para adultos e juvenis, respectivamente. Já para 96h de exposição, a salinidade média letal foi de 10,5 e 8,8 para adultos e juvenis, respectivamente. Os mariscos expostos a salinidades abaixo de 15 apresentaram edema intracelular e focos necróticos no epitélio dos túbulos digestivos e oclusão da luz dos túbulos digestivos. Através do experimento realizado no Capítulo 5, foi possível demonstrar importantes mudanças morfológicas relacionadas a inflamação e morte celular resultante da injeção de tinta nanquim no marisco branco, que foram eficientes em eliminar o material estranho através de fagocitose pelos hemócitos, diapedese pelo epitélio intestinal e também através das brânquias e rim. Analise de microscopia eletrônica evidenciou apoptose e estresse do retículo endoplasmático em células nas quais se acumularam as partículas de carbono injetadas. This work reports on the health state of the yellow clam Mesodesma mactroides from the coast of the Rio Grande State, southern Brazil. Histopathological analyses were held using adult clams sampled in Cassino beach in four seasons in 2012 (Chapter 1). In the Chapter 2 it was analyzed, through light microscopy and transmission electronic microscopy, moribund juveniles M. mactroides during a mortality episode occurred in 2011. In the Chapter 3, it was realized a screening of notifiable diseases by the World Organization of Animal Health (OIE) (marteiliosis, perkinsosis, bonamiosis, mikrocitosis and the infection of the micro variant of the Ostreid herpes virus - OsHV µ-var) through molecular tools using the polimerase chain reaction (PCR) in yellow clams collected since Capão da Canoa (north shore of the Rio Grande do Sul State) to Chuí (most meridional point of Brazil). In the Chapter 4, it was analyzed the effect of low salinities in the survival of juveniles and adults yellow clams, and the associated pathological alterations. Finally, in the Chapter 5, it was realized an experiment to evaluate the yellow clam capacity to react to presence of a foreign particle (India ink = carbon particles) artificially injected in the muscular foot. The most common parasites recorded were ciliates Trichodina sp. in the gills and turbellarians Paravortex mesodesma in the intestinal lumen. Despite no evidence of damage to the hosts, trichodines when in high intensity can obtrude the gill and the turbellarians can obtrude the intestinal lumen. Parasites with intermediate importance, resembling the coccidian Pseudoklossia and gregarines Nematopsis sp. were rarely found, causing low inflammatory response to the hosts. Undeterminate metacercariae (Digenea) located in the siphons causing disruption of the muscle and light infiltration of hemocytes were found in low prevalence and intensity. Undeterminated sporocysts (Digenea) were rarely recorded in the hemocoele of the digestive gland causing severe hemocyte response. Procaryotes of the Rickettsia genus were rarelly found in the adult clams, however, these prokaryotes were found in 100% of moribund juveniles, and therefore associated to the mortality event. Through the PCR analyses, it was not recorded any notifiable diseases by OIE in the yellow clam. The lethal salinity for 48h of exposition were 6.5 and 5.7 to adults and juveniles, respectively. For 96h of exposition, the mean lethal salinity were 10.5 e 8.8 to adults and juveniles, respectively. The clams exposed to salinities < 15 presented intracellular edema and necrotic focus in the epithelium of digestive tubules and the occlusion of the digestive tubules. Through the experiment realized in the Chapter 5, it was possible to demonstrate important morphological alterations related to inflammation and cell death resulting from the India ink injections in the yellow clam, which were efficient in eliminate the ink particles through phagocytosis by the hemocytes, diapedesis across the epithelia of the intestine, gills and kidney. Electron microscopy analyses revealed apoptosis and endoplasmic reticulum stress in the cells where the ink particles accumulated.

Tese A Aquicultura tem produzido organismos aquáticos aumentando a densidade de estocagem, reduzindo a ocupação de áreas e o uso de água. A produção de camarões marinhos com a tecnologia de bioflocos (BFT) permite a prática de redução do uso de água, estimulando a produtividade natural que melhora a qualidade de água e adiciona alimento a espécie alvo. No entanto, a manutenção da água ao longo do ciclo gera aumento na quantidade de sólidos suspensos totais (SST), que podem interagir com parâmetros físicos e químicos, ocasionando mudanças na qualidade de água. Uma série de estudos foram executados buscando o aperfeiçoamento do manejo de sólidos suspensos para melhorar a qualidade de água e otimizar a produção de camarões marinhos, sendo três na Estação Marinha de Aquacultura (IO-FURG, Brasil) e um no Waddell Mariculture Center (WMC, EUA). Os capítulos da tese, referentes aos experimentos com camarões Litopenaeus vannamei em sistema BFT, tiveram como objetivo: (1) efeito de dois diferentes fluxos de bombeamentos de água durante o processo de remoção de sólidos suspensos por sedimentação; (2) analisar durante a formação de bioflocos, o efeito de diferentes níveis de sólidos suspensos na qualidade de água e performance dos camarões; (3) avaliar o efeito de diferentes concentrações de sólidos suspensos sobre o consumo de oxigênio e o desempenho zootécnico dos camarões; (4) avaliar o cultivo de camarões marinhos, integrando tilápias para o tratamento biológico de SST, bem como, o uso de ostras como biofiltradores e a possibilidade de integrar uma espécie de peixe carnívora ao sistema BFT. Todos os experimentos foram realizados em estufas. No Capítulo 1, um experimento de 17 semanas foi executado. Um controle sem remoção de sólidos foi comparado com dois tratamentos com diferentesfluxos de bombeamento: fluxo alto (HF) – 3945 L h-1e fluxo baixo (LF) – 1750 L h-1para remoção de sólidos. Melhores índices de desempenho zootécnico de L. vannamei foram alcançados com a remoção de sólidos. O tratamento com menor fluxo de água no clarificador facilitou a sedimentação. No Capítulo 2, três faixas de SST foram comparados durante 42 dias delineadas em três tratamentos: faixa baixa (TL) 100 – 300 mgL-1, faixa média (TM)300 – 600mgL-1(TM) e faixa alta (TH) 600 – 1000mgL-1. Os parâmetros de qualidade de água na menor faixa (TL) resultaram em melhor performance deL. vannamei. No Capítulo 3, os camarões foram mantidos em cinco níveis de SST: 250, 500, 1000, 2000 e 4000 mgL-1. Foi executado teste para medir o consumo específico de oxigênio (CEO) dos camarões após 24 e 42 dias do início do experimento. A performance foi semelhante nas cinco concentrações de SST. Análises de CEO e dos dados de desempenho sugerem uma adaptação de L. vannamei em baixas concentrações de oxigênio dissolvido. No Capítulo 4, dois sistemas multitróficos integrados foram montados com água recirculando em quatro circuitos fechados compostos por tanques separados para camarões, tilápias, tanques de sedimentação e red drumassociados às ostras. O estudo demonstrou que a aplicação do cultivo de camarões marinhos com a tecnologia de bioflocos em sistema multitrófico integrado resulta na redução de sólidos causada por organismos consumidores de subprodutos dos camarões. Como conclusão, as pesquisas mostraram que o controle de SST pode ser realizado por clarificação, podendo aumentar a eficiência do processo de sedimentação com o ajuste do fluxo mantido no clarificador ou por tratamento biológico com utilização de organismos consumidores de resíduos da produção de camarões. O manejo das concentrações de SST durante o cultivo de L. vannamei em sistema BFT gera benefício na qualidade de água e melhora os índices de desempenho zootécnico. Aquaculture has produced aquatic organisms increasing stocking density, reducing the occupied areas and the use of water. The marine shrimp production with biofloc technology (BFT) allow the practice of water reducing, stimulating the natural productivity that improves the water quality and add food to the target species. However, the retention of water over cycle generates large amounts of total suspended solids (TSS) that can interact with physical and chemical parameters, leading to changes in water quality. A series of studies were performedsearching for improving of the suspended solids management to improve water quality and optimize the marine shrimp production, being three at the Marine Station of Aquaculture (IO-FURG, Brazil) and one in Waddell Mariculture Center (WMC, USA). The chapters, relating to experiments with L. vannamei in BFT system, aimed to: (1) effect of two different water flow during the suspended solids removal process by settling; (2) analyzeduring biofloc formation, the effect of different suspended solids levels on water quality and L. vannameiperformance; (3) evaluate the effect of different TSS concentrations on the oxygen consumption and performance of Litopenaeus vannamei and (4) evaluate the marine shrimp culture, integrating tilapia for the TSS biological treatment, as well as the use of oysters as biofilters and the possibility of integrating a carnivorous fish species in the BFT system. All experiments were conducted in greenhouses. In Chapter 1, a 17- week trial was carried out. A control with no solids removal andtwotreatments with different flows (3945L h-1–HF) and (1750L h-1–LF) for removalwere compared from the seventh week. Best performance indices of L. vannameiwere achieved with the suspended solids removal. The lower water flow (LF) maintained in the clarifier facilitated the settling, allowing the flow adjustment. In Chapter 2, a 42-day trial was conducted with treatmentsofthree ranges ofTSS: 100 – 300 mgL-1(TL), 300 – 600 (TM) and 600 – 1000 (TH). The water quality parameters in the lower range (TL) resulted in better performance of L. vannamei. In Chapter 3,L. vannamei was kept during 42 days infive TSS concentrations were used: 250, 500, 1000, 2000 and 4000 mg L-1. It was carried out test to measure the specific oxygen consumption rate (OCR). The performance was similar in the five concentrations. OCR analysis and performance of L. vannamei suggest an adaptation of shrimp at low dissolved oxygen concentrations. In Chapter 4, two integrated multi-trophic systemswere mounted with recirculating water in four closed circuits composed of separate tanks for shrimp, tilapia, settling tanks and red drum associated with oysters. After 8 weeks, the study showed that application of BFT marine shrimp systemin integrated multi-trophic system, result in reduction of solids by consumers of shrimp sub-products. In conclusion, the TSS control can be performed by clarifying, and can increase the settling process efficiency with flow adjustmentin the clarifier or by biological treatment with the use of consumers of shrimp waste. The management of TSS concentrations during the L. vannameiculture in BFT system generates benefits in water quality and improve the growth performance indices.

O desenvolvimento da aquicultura está diretamente relacionado ao crescimento populacional e à estagnação da pesca. Mais de 30 milhões de toneladas de recursos pesqueiros são utilizados para a obtenção de óleo e farinha de pescado (FP), sendo estas as principais fontes de proteína utilizada na formulação de rações na aquicultura. Os preços destes ingredientes vêm aumentando nos últimos anos devido ao crescimento da aquicultura e diminuição dos estoques de espécies forrageiras. Diversos estudos buscam ingredientes alternativos à FP que possam ser utilizados na formulação de dietas para alimentar organismos aquáticos e assim diminuir a dependência da aquicultura sobre à pesca. Com este intuito foram formuladas cinco rações com diferentes percentuais de substituição de FP por farinha da cianobactéria Arthrospira platensis (0%, 25%, 50%, 75% e 100%) para alimentar camarões da espécie Litopenaeus vannamei e assim testar os efeitos no desenvolvimento zootécnico e a resposta imunológica desta espécie. O estudo foi realizado na Estação Marinha de Aquicultura (EMA) da Universidade Federal do Rio Grande (FURG). Os resultados obtidos neste trabalho foram analisados estatisticamente com teste ANOVA de uma via e quando houve diferenças estatísticas as médias foram contrastadas por meio do teste de Newman-Keuls, todos ao nível de 5% de significância. Não houve diferenças significativas para o ganho em peso entre os camarões dos tratamentos de substituição de 0% até 75%, no entanto apresentou diferenças estatísticas nos diferentes parâmetros hemato-imunológicos, tanto no número de hemócitos (granulosos e hialinos) a partir de 25% de inclusão de cianobactéria. Foram obtidos menores valores no índice apoptótico apresentando diferenças estatísticas significativas para o tratamento 100% de substituição de FP pela cianobactéria Arthrospira platensis. Aquaculture development is directly related to population growth and stagnation of fisheries. Over 30 million tons of fish resources are used to obtained oil and fish meal (FM), which are the main sources of protein used in the formulation of feedstuffs in aquaculture. The prices of these ingredients have been increasing in recent years due to the aquaculture growth and the reduction of forage species stocks. Several studies are seeking for alternative ingredients to FM that can be used to formulate feeds for aquatic organisms and attempt to reduce dependence on fisheries aquaculture. For this purpose five diets were formulated with different percentages of FM replacement by cyanobacteria Arthrospira platensis (0%, 25%, 50%, 75% and 100%) for feeding shrimp Litopenaeus vannamei. The study was conducted at the Marine Station of Aquaculture (EMA) of the Federal University of Rio Grande (FURG). The results obtained in this challenge were statistically analyzed by one-way ANOVA and the Newman-Keuls test, all at 5% level of significance. There were no significant differences in weight gain among shrimps of substitution treatments of 0% to 75%, but haemato-immunological parameters showed statistical differences in the number of haemocytes (granular and hyaline) from 25% inclusion of cyanobacteria. Lower values were obtained in apoptotic index showing statistically significant differences for the treatment 100% replacement of FM by cyanobacteria Arthrospira platensis.