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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/286776959 Práticas de manejo e estresse dos peixes em piscicultura Article · January 2004 CITATIONS 47 READS 2,175 2 authors: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Use of exogenous prostaglanding for increasing ovulation in fish submitted to spawning induction protocols View project Intensive production of tambaqui (Colossoma macropomum) in a water recirculation system integrated with vegetables cultivation by using effluents View project Elisabeth Urbinati São Paulo State University 140 PUBLICATIONS 1,929 CITATIONS SEE PROFILE Paulo C F Carneiro Brazilian Agricultural Research Corporation (EMBRAPA) 68 PUBLICATIONS 974 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Elisabeth Urbinati on 06 June 2019. The user has requested enhancement of the downloaded file. https://www.researchgate.net/publication/286776959_Praticas_de_manejo_e_estresse_dos_peixes_em_piscicultura?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_2&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/publication/286776959_Praticas_de_manejo_e_estresse_dos_peixes_em_piscicultura?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_3&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/project/Use-of-exogenous-prostaglanding-for-increasing-ovulation-in-fish-submitted-to-spawning-induction-protocols?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_9&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/project/Intensive-production-of-tambaqui-Colossoma-macropomum-in-a-water-recirculation-system-integrated-with-vegetables-cultivation-by-using-effluents?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_9&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_1&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Elisabeth_Urbinati?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_4&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Elisabeth_Urbinati?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_5&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/institution/Sao_Paulo_State_University?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_6&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Elisabeth_Urbinati?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_7&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Paulo_Carneiro4?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_4&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Paulo_Carneiro4?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_5&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/institution/Brazilian_Agricultural_Research_Corporation_EMBRAPA?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_6&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Paulo_Carneiro4?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_7&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Elisabeth_Urbinati?enrichId=rgreq-8765aae111f40bbad98b7be161eeec06-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI4Njc3Njk1OTtBUzo3NjY3Njg4OTczMzEyMDBAMTU1OTgyMzM1OTM3MA%3D%3D&el=1_x_10&_esc=publicationCoverPdf PRÁTICAS DE MANEJO E ESTRESSE DOS PEIXES EM PISCICULTURA INTENSIVA Elisabeth Criscuolo Urbinati1 e Paulo César Falanghe Carneiro2 1Departamento de Morfologia e Fisiologia Animal, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, UNESP e Centro de Aqüicultura da UNESP (CAUNESP), Via de Acesso Prof. Paulo Donato Castelane, CEP 14884-900, Jaboticabal, SP. E-mail: bethurb@caunesp.unesp.br 2Pontifícia Universidade Católica do Paraná – PUCPR, BR 376 km 14, Caixa Postal 129, CEP 83010-500, São José dos Pinhais, Paraná. E-mail: carneiro@rla01.pucpr.br Resumo Este capítulo trata das alterações fisiológicas que ocorrem nos peixes durante a criação intensiva, provenientes da exposição dos animais a vários agentes adversos ou estressores. Biologicamente, todo organismo saudável é dotado de sistemas que, acionados, capacitam o animal a enfrentar estes agentes e adaptar-se na busca de sua sobrevivência. Este mecanismo de defesa e ajuste biológico começa a exaurir-se quando a exposição às condições desfavoráveis se torna crônica e constante e o organismo se fragiliza, sofrendo danos que atingem funções que comprometem a própria sobrevivência da população, como o crescimento, a competência imunológica e a capacidade reprodutiva. Na piscicultura intensiva, estes agentes estressores são parte da rotina da atividade e, muitas vezes, difíceis de serem evitados. Entre estes agentes estão a baixa qualidade da água, o manejo da captura e transporte, as altas densidades de estocagem e a alimentação inadequada. 1. Introdução A produção de pescado representa importante alternativa para o suprimento de alimento das populações. Atualmente, o pescado é a principal fonte de proteína animal para um bilhão de pessoas, em todo o mundo, enquanto que outros 20% têm, no peixe, a fonte de 20% da proteína ingerida na dieta. Segundo os dados disponíveis, o consumo tende a aumentar com o crescimento das populações. Enquanto a produção extrativa de pescado aparentemente atingiu seu potencial máximo, por fatores que incluem demanda exponencial por parte de uma população cada vez maior, desenvolvimento da pesca, degradação ambiental e mudanças climáticas, o crescimento da produção, através da criação em cativeiro, tem mostrado tendência oposta. Começando de uma produção total (marinha e continental) insignificante, a aquicultura cresceu cerca de 5% ao ano, entre 1950 e 1969, de cerca de 8 % durante os anos 70 e 80, e tem crescido mais de 10% ao ano desde 1990, sendo a produção de pescado de água doce representada basicamente pela piscicultura (FAO, 2000). A crescente dependência do homem do peixe cultivado em lugar do peixe selvagem, como fonte de proteína na dieta, tem elevado o nível de esforços científicos dirigidos às técnicas de propagação e manejo. Com a expansão da aquicultura, observa-se um crescente interesse, por parte dos criadores, no que diz respeito aos prejuízos causados por mortalidade e problemas de produção. Entre os aspectos importantes para a adequada viabilização e otimização do empreendimento, estão aqueles que afetam o desempenho e a conseqüente produção de peixes. Provavelmente os povos que iniciaram a arte da criação de peixes procuravam observar o ambiente natural de ocorrência das espécies desejadas e então reproduzi-lo em locais mais convenientes. Com isso, os primeiros sistemas de criação eram caracterizados por ambientes debaixa circulação de água, semelhantes aos sistemas atualmente conhecidos como extensivos, nos quais a água propicia ambiente físico para a vida dos peixes e propagação de alimento natural, fornece oxigênio, vindo predominantemente da atmosfera e dilui os resíduos metabólicos. Apesar do sucesso da criação de peixes em locais mais adequados ao interesse humano, quando comparado à pesca extrativista, a produção era muito baixa por vários fatores limitantes. O primeiro deles referia-se à baixa quantidade de alimento natural, obstáculo superado pela fertilização ou fornecimento de alimentação suplementar, o que permitiu multiplicar a biomassa de peixes possível de ser produzida no mesmo ambiente. Esse aumento na densidade de peixes criados levou ao fator limitante seguinte que era a quantidade de oxigênio dissolvido na água. A aeração suplementar foi utilizada como solução até que o próximo fator limitante fosse alcançado. Tratava-se da capacidade do ambiente, representado principalmente por seres aquáticos, e da própria água, em assimilar e diluir os resíduos metabólicos tóxicos (Wedemeyer, 1996). A exigência de grandes quantidades de água torna mais evidente a diferença entre os sistemas extensivos e intensivos de criação de peixes. A tendência mundial, especialmente dos países produtores de salmonídeos, é a produção de peixes em sistemas intensivos pelas vantagens oferecidas. A grande quantidade de água utilizada não apenas fornece oxigênio em abundância, como também encarrega-se de eliminar as impurezas do ambiente de criação. O fornecimento controlado de dietas nutricionalmente completas, atendendo às necessidades dos peixes, elimina a dependência do alimento natural e facilita a organização das práticas culturais, dentro do ciclo de produção. Nestas condições, a produtividade esperada está relacionada à quantidade de água que passa pela unidade de produção e não mais ao volume ou área. Com o aumento da produtividade, pela intensificação do sistema de criação, elevam- se os custos de implantação e operacional, sendo que o sucesso econômico do empreendimento depende, então, de superar o custo pela obtenção de índices zootécnicos de crescimento e sobrevivência compensadores. Os cuidados na prevenção e controle de enfermidades, para evitar perdas provocadas por doenças em ambiente com grande quantidade de peixes, também envolvem grandes investimentos financeiros, muito maiores quando comparados aos dos sistemas extensivos (Brune e Tomasso, 1991). Em se tratando de sistemas intensivos, é fundamental o conhecimento dos processos fisiológicos dos peixes para atender suas demandas biológicas. Para isso, é necessário considerar suas demandas fisiológicas em situações naturais, para procurar adequá-las às condições químicas, físicas e biológicas impostas pelos sistemas intensivos de criação, de modo que os animais não fiquem submetidos a condições desfavoráveis, com prejuízo no desempenho e produção. No ambiente de criação intensiva, os peixes enfrentam situações muito diferentes das encontradas no ambiente natural, representadas por imposições em função de altas densidades populacionais, alterações químicas da água, interação biológica entre peixes e microorganismos e práticas de manejo em geral. Estas novas situações estimulam diretamente os animais a desenvolverem mecanismos fisiológicos adaptativos. As respostas adaptativas são eficientes dependendo do tempo de exposição dos animais às condições desfavoráveis. O limite de tolerância à nova condição é espécie específico e quanto mais próximo a este limite o peixe chegar maiores serão os efeitos sobre a saúde e o bem estar dos animais (Wedemeyer, 1996; Iwama et al., 1997). 2. Estresse 2.1. Definição A atenção e preocupação com o significado do estresse na piscicultura têm aumentado consideravelmente nos últimos anos, principalmente por seus efeitos negativos na produção. Embora o conceito de estresse seja facilmente entendido, o assunto é extremamente complexo e isto tem levado à dificuldade em estabelecer como um peixe responde a uma condição estressante e quais as conseqüências destas respostas (Sumpter et al., 1994). A definição de estresse é bastante ampla, mas, em essência, é um conjunto de respostas do organismo animal, diante de estímulos desagradáveis, agressivos e ameaçadores. Essas respostas vêm do sistema nervoso central que percebe o estímulo agressor ou estressor e do sistema hormonal que organiza a defesa biológica, a chamada resposta do estresse. Estas respostas preparam o organismo para a chamada “luta e fuga”, ou seja, a defesa e a tentativa de escapar da adversidade e podem variar de acordo com a intensidade e duração do estímulo (Barton e Iwama, 1991), bem como com a variabilidade genética (Pottinger e Carrick, 1999; Tanck et al., 2002) e com domesticação dos animais. Indivíduos selvagens respondem mais intensamente quando submetidos a um agente estressor que indivíduos criados em cativeiro (Cadwell Woodward e Strange, 1987). Embora a ativação crônica da resposta do estresse possa ser prejudicial, poucos indivíduos podem viver muito tempo se seus organismos forem incapazes de reagir. O estresse permite que o indivíduo possa suportar ameaças imediatas ao seu equilíbrio fisiológico. Quando desafiada por uma ameaça ou submetida a situações ambientais desfavoráveis, a maioria dos animais exibe uma série de mudanças orgânicas, fisiológicas e comportamentais, que aumentam a probabilidade de sobrevivência imediata (Barton e Iwama, 1991). Estas mudanças são caracterizadas por redirecionamento do investimento energético do corpo para órgãos (coração, músculo, cérebro) responsáveis por funções consideradas prioritárias, que sustentam e aumentam os processos vitais, permitindo ao animal evitar ou superar a ameaça imediata, desviando a atenção do organismo de funções consideradas não essenciais no momento. Se, por um lado, a resposta ao estresse desenvolve um mecanismo adaptativo frente a ameaças agudas e de curto período, a ameaça contínua ou crônica pode resultar em danos ao sistema de defesa, crescimento e capacidade reprodutiva dos peixes (Wendelaar Bonga, 1997). 2.2. Aspectos fisiológicos gerais do estresse Durante a prática do cultivo, os peixes estão expostos a diferentes agentes estressores. Estas exposições, que podem ocorrer de forma rápida e aguda, ou longa e contínua, são ocorrências constantes e inevitáveis na rotina de uma piscicultura. Nos peixes, a resposta de estresse agudo e severo envolve respostas comportamentais e fisiológicas controladas por um complexo sistema neuro-endócrino, com dois componentes principais: o sistema simpático-cromafim e o eixo hipotálamo-pituitária-interrenal (Figura 1). O primeiro consiste da estimulação do tecido cromafim, no rim cefálico, por fibras oriundas do sistema nervoso simpático e liberação de catecolaminas (adrenalina e noradrenalina), enquanto que o segundo consiste na estimulação em cascata do hipotálamo, com aumento nos níveis circulantes de CRH (hormônio liberador de corticotrofina), da pituitária, com liberação de ACTH (corticotropina), e do tecido interrenal, no rim cefálico, com liberação de cortisol (Sumpter, 1997). O hipotálamo, principal centro integrador do cérebro, comunica-se com vários outros centros nervosos, que recebem sinalizações do meio ambiente interno e externo do peixe, e inicia a cascada de efeitos que termina por acionar as respostas fisiológicas do estresse. O estresse agudo caracteriza-se por dois tipos de resposta fisiológica. A primária, ou de alarme, é hormonal e resulta do estímulo do sistema nervoso simpático e do eixo hipotálamo- pituitária-interrenal. Os hormônios liberados desencadeiam a resposta secundária, ou de resistência, caracterizada por um conjunto de diferentes mecanismos, responsáveis pela adaptação fisiológica do peixe à situação estressora.Para atender a demanda de energia do organismo, as catecolaminas atuam diretamente no fígado, estimulando a glicogenólise e transformando o glicogênio em glicose (Mazeaud e Mazeaud, 1981), enquanto o cortisol o faz a longo prazo, através do catabolismo de lipídios e proteína, além de estimular a reposição dos estoques de glicogênio hepático. O efeito protetor da hiperglicemia significa custo energético para o organismo e para diminuir este custo, ocorre aumento da resistência tecidual periférica à insulina, reduzindo a utilização total de glicose, processo mediado por hormônios contrarregulatórios como as catecolaminas, cortisol e glucagon (Mommsen et al., 1999). Outro efeito secundário observado nos peixes, por ação adrenérgica, é a dilatação dos vasos branquiais, por aumento da pressão sangüínea, para aumentar a perfusão nas lamelas e captação de oxigênio, enquanto os sistemas respiratório e cardiovascular são estimulados para que ocorra aumento das taxas respiratória e cardíaca e maior distribuição do oxigênio e utilização pelos tecidos corporais (Wendelaar Bonga, 1997). O aumento da perfusão nas lamelas leva ao conseqüente aumento da permeabilidade do epitélio branquial, que possibilita perda de íons sódio e cloreto do sangue para o meio externo, no caso de peixes de água doce, e o inverso nos de água salgada. O gradiente de concentração entre as substâncias dissolvidas no sangue, e separadas do meio aquático pelo epitélio branquial, resulta em influxo de água por osmose, nos peixes de água doce, e efluxo nos de água salgada, e caso estas alterações permaneçam por um tempo mais longo ocorrerá uma hemodiluição ou hemoconcentração fatal. Os peixes regulam a água e os íons do sangue dentro de limites bastante estreitos para manter a homeostase necessária à vida (Wedemeyer, 1996). É difícil identificar o exato momento em que o efeito causado por um estímulo estressor começa a afetar a condição fisiológica do animal. Contudo, no momento em que os efeitos na regulação osmótica e eletrolítica são aparentes, a saúde dos peixes já pode estar severamente comprometida (Eddy, 1981; McDonald e Milligan, 1997). Outro tipo de resposta secundária de estresse e a alteração de parâmetros hematológicos, como aumento do número de células vermelhas e concentração de hemoglobina (Wedemeyer, 1996) e sua afinidade pelo oxigênio (Aota et al., 1990) para o suprimento tecidual de energia. Quanto às células brancas, em geral, o estresse resulta em bloqueio da produção de linfócitos, monocitopenia e neutrofilia (Anderson e Siwick, 1994) como resposta imunossupressora. Em piscicultura intensiva, os efeitos lesivos do estresse aparecem após período longo de exposição do animal ao agente estressor. Frente a uma contínua condição desfavorável, o organismo do peixe entra num processo de exaustão da capacidade adaptativa, contínua perda da homeostase fisiológica, levando-o à redução da capacidade reprodutiva e do crescimento e à imunodeficiência (Wendelaar Bonga, 1997), respostas do estresse caracterizadas como terciárias. Além do contínuo desvio do investimento biológico para atividades de manutenção da homeostase geral, minimizando o investimento no crescimento, reprodução e imunidade, estes processos são também prejudicados por serem regulados pelo eixo hipotálamo-pituitária, que sofre efeito do estímulo estressor em outros níveis de interação. 2.2.1. Crescimento Os estressores ambientais estudados em relação ao metabolismo e crescimento dos peixes incluem temperatura, pH, salinidade, poluentes e contaminantes e manejo (Van Weerd e Komen, 1998). Com relação ao crescimento, a presença crônica de estressores gera prejuízos na produção e ação de hormônios outros que não o cortisol (Figura 2). Por exemplo, de hormônios ligados diretamente ao crescimento, como o GH (hormônio de crescimento) e o IGF-1 (insulin-like growth factor-1), produzido no fígado e mediador da ação do GH no crescimento esquelético longitudinal e dos tecidos, como estimuladores da divisão e diferenciação celular (Pankhurst e Van Der Kraak, 1997). Observações feitas em peixe nativo, como o pacu (Piaractus mesopotamicus), mostraram que juvenis de mesma desova, criados em condição de alta densidade, aos 10 meses de cultivo, apresentavam peso médio de 250 g e nível de IGF-1 plasmático de 33 ng/ml, enquanto que os criados em baixa densidade tinham 1000 g e IGF-1 em torno de 90 ng/ml (Urbinati, 1996). O estresse pode ter ainda efeito inibidor do crescimento, através da diminuição dos níveis circulantes dos hormônios tireoidianos, as iodotironinas T4 e T3, que tem ação permissiva sobre o GH e o IGF-1 e atuam no metabolismo energético. Dados verificados, em pacu, mostraram que durante restrição alimentar, em que o metabolismo energético e o crescimento corporal dos peixes estavam prejudicados, os níveis de hormônios tireoidianos estavam reduzidos em relação aos animais que se alimentavam continuamente (Urbinati e Souza, 1996). Do ponto de vista metabólico, a redução do potencial de crescimento de peixes, sob ação de agente estressor, está ligada a aumentados gastos energéticos na busca da homeostasia (Barton e Iwama, 1991), mas isto pode ocorrer, também, através do estado nutricional do animal, já que ocorre redução da ingestão de alimentos em conseqüência de condição estressante (Pickering, 1993). Menores taxas de ingestão, absorção ou utilização do alimento foram relacionadas a diferentes fatores ambientais adversos aos peixes (Van Weerd e Komen, 1998). Além disso, aumentado “turnover” e diminuída deposição de proteínas foram observados em peixes expostos a produtos tóxicos, por períodos prolongados (Houlihan et al., 1994). Em nível celular, o crescimento pode ser descrito como a deposição, principalmente, de proteínas e lipídeos. Desde que a deposição de proteínas é acompanhada da deposição de água, o maior componente do crescimento em termos de aumento do peso corporal é o incremento na deposição protéica. A deposição de proteína é resultado da síntese e da quebra, conjuntamente chamados de “turnover”. A síntese protéica é o maior contribuinte do metabolismo energético e do processo de “turnover” de proteínas (Houlihan et al., 1993). Adicionalmente, os esteróides gonadais, particularmente os andrógenos, que possuem fortes características de promotores de crescimento, são afetados negativamente por ação de estressores (Pankurst e Van Der Kraak, 1997, 2000). 2.2.2. Reprodução Desde que os peixes passaram a ser animais de cativeiro, transferidos de seu ambiente natural, onde todas as condições são propícias à reprodução, eles tiveram que ser manuseados pelo homem para que esse processo se completasse. Na criação intensiva, além de todos os fatores físicos, químicos e biológicos que o cativeiro impõe aos peixes, o manejo necessário para a reprodução como captura, seleção, transporte, entre outros, têm efeitos deletérios na capacidade reprodutiva dos teleósteos (Billard et al., 1981; Schreck, 1981; Barton e Iwama, 1991; Pankurst e Van Der Kraak, 1997, 2000). Estes efeitos podem ser manifestados em vários níveis do eixo endócrino (Figura 3). Há redução da produção de GtH I e II, gonadotropinas produzidas na pituitária e levadas, pelo sangue, até ovários e testículos onde estimulam a produção dos esteróides gonadais, estradiol, progesterona, testosterona e 11- cetotestosterona, os quais vão atuar na definição de caracteres sexuais secundários, vitelogênese hepática, desenvolvimento e qualidade dos gametas, maturação de ovócitos e ovulação e espermiação (Pankhurst e Van Der Kraak, 1997, 2000). Um mecanismo pelo qual os estressores podem afetar a capacidade reprodutiva é pela resposta hormonal, característica da ativação do eixo hipotálamo-pituitária-interrenal. Em vários teleósteos, aumentos dos níveis de cortisol foram associados a mudanças em indicadoresreprodutivos como níveis circulantes de esteróides gonadais, gonadotropinas e vitelogenina, além da perda de peso corporal, índice gonadossomático, tamanho de oócitos e concentração tecidual das gonadotropinas, na pituitária (Pickering et al., 1987; Carragher et al., 1989; Carragher e Sumpter, 1993; Foo e Lam, 1993a, b; Pankhurst, 1998; Pottinger et al., 1999). A qualidade dos ovócitos também pode ser afetada desde que elevadas concentrações de cortisol foram capazes de reduzir, em salmonídeos, a ligação do estradiol nos receptores hepáticos (Pottinger e Pickering, 1990) e potencializar a síntese de mRNA da vitelogenina de tilápia (Oreochromis aureus) (Ding et al., 1993). Reprodutores de salmonídeos que foram submetidos à aplicação direta de estressores, durante a fase de ovogênese, produziram gametas com viabilidade prejudicada (Campbell et al., 1992). A detecção de cortisol em ovócitos (de Jesus e Hirano, 1992) faz supor que o efeito negativo de estressores impostos a reprodutores possa ser transferido para a prole, embora estes dados sejam, ainda, inconsistentes (Strathold et al., 1997). Ovos recém fertilizados de truta continham altos níveis de cortisol, os quais declinaram logo antes da eclosão, sugerindo que o cortisol de origem materna, estocado nos óvulos, foi usado para o início do desenvolvimento embrionário (Barry et al., 1995). Embora os estudos da fisiologia gonadal de vertebrados envolvam basicamente aspectos da proliferação, crescimento e diferenciação celular, a morte celular por apoptose, ou morte celular programada, parece estar incluída entre estes aspectos, tanto na seleção de gametas viáveis, quanto na regressão dos tecidos gonadais (Tilly et al., 1991). Evidências indicam também que os efeitos negativos de estressores antropogênicos, como toxinas ambientais, no desenvolvimento reprodutivo dos peixes, possam ocorrer em parte por aumento da taxa de apoptose (McMaster et al., 1996). Um aspecto muito importante que ainda deve ser lembrado é que hormônios reprodutivos parecem agir como imunomoduladores nos peixes. Já foi demonstrado, in vitro, que altas concentrações plasmáticas de testosterona reduziram a capacidade de leucócitos de formar anticorpos, principalmente quando associado à presença de cortisol, em salmões sexualmente maduros (Slater e Schreck, 1993). Do mesmo modo, altas doses de estradiol suprimiram fagocitose em tilápia, resposta intensificada pela combinação do estradiol com cortisol (Wan-Yu et al., 2001). 2.2.3. Sistema imunológico Diante dos diferentes fatores estressores impostos por um sistema intensivo de criação, é essencial que o sistema imunológico funcione adequadamente para garantir a saúde e as condições fisiológicas dos peixes produzidos. As interações dos sistemas endócrino, envolvido nas respostas de estresse, e imunológico, envolvido na proteção e defesa orgânica, são muito intensas e extremamente complexas. Os dados disponíveis até o momento sugerem um modelo, segundo o qual os hormônios podem ser influenciados por mudanças ambientais, e eles, por sua vez, modulam a homeostase do sistema imunológico. Por outro lado, as citocinas, importante classe de hormônios, que têm papel regulador ou estimulador do sistema imunológico, exercem ação biológica no sistema endócrino. Esta interação bidirecional está, provavelmente, envolvida na manutenção da homeostase fisiológica e imunológica de vertebrados, incluindo os peixes. Os hormônios aparentemente envolvidos no sistema imunológico são o GH, prolactina, IGF-1, glicocorticóides e hormônios tireoidianos e teriam ação moduladora em resposta a estímulos ambientais, tais como estressores físicos e comportamentais, privação alimentar e mudanças ambientais (Davis, 1998). Quando os peixes acionam o sistema de defesa para compensar os efeitos negativos de estímulos adversos, um papel regulador importante tem sido atribuído ao sistema neuro- endócrino, que envolve o eixo hipotálamo-pituitária-interrenal. A ação imunossupressora do estresse já é bastante conhecida nos peixes (Ellis, 1981). O sistema imunológico destes animais apresenta dois tipos de mecanismos de defesa, os não específicos e os específicos. Os não específicos são dirigidos contra microrganismos e material estranho em geral, enquanto os mecanismos específicos atacam antígenos geneticamente determinados, presentes em microrganismos invasores, que ativam o sistema imunológico para produzir linfócitos T ativados e anticorpos (Wedemeyer, 1996). Sendo assim, a quantidade de células brancas circulantes, responsáveis pela produção de anticorpos, é um bom indicador da saúde do peixe. A pele e as brânquias são a primeira linha de defesa contra agentes infecciosos, atuando como barreiras física e química. O muco presente nestas estruturas contem mucopolissacarídeos e enzimas bacteriolíticas que imobilizam e destroem patógenos invasores. Células dos agentes invasores que sobrevivem a esta defesa e entram no organismo, por alguma lesão de continuidade, provocam respostas inflamatórias não específicas, atraindo quimicamente células fagocíticas (macrófagos teciduais e neutrófilos circulantes) cuja função é fagocitar e destruir os invasores. Os macrófagos são células críticas não só na indução das respostas não específicas de fagocitose e destruição de patógenos, mas também nas respostas específicas do sistema imunológico, pois eles atuam no processamento e apresentação dos antígenos aos linfócitos, além de mediar os mecanismos imunológicos pela secreção de várias citocinas, como interferons e interleucina-1. Como parte de sua função nos mecanismos de defesa específicos, os macrófagos secretam enzimas lisossomais, complementos e prostaglandinas (MacArthur e Fletcher, 1985). Durante o estresse, a secreção aumentada de cortisol e catecolaminas atua, via circulação periférica, no rim cefálico, baço e timo, importantes tecidos hematopoiéticos, diminuindo a produção de linfócitos, enquanto que macrófagos e linfócitos podem ser diretamente afetados pelos dois tipos de hormônios (Ellis, 1981). O cortisol parece agir, ainda, alterando o número e afinidade de receptores específicos nos leucócitos, como verificado na carpa (Cyprinus carpio) (Weyts et al., 1998), embora pouco se conheça sobre o mecanismo pelo qual as catecolaminas exercem tal efeito. As interleucinas, inibidas no estresse, pelos níveis aumentados de cortisol, estimulam a proliferação de uma subpopulação de linfócitos T, que por sua vez, estimulam a proliferação da subpopulação de linfócitos B, produtores de anticorpos ou imunoglobulinas. A produção destes linfócitos não tem importância apenas imediata na defesa do organismo, pois alguns linfócitos B, ao invés de produzir anticorpos, são estocados nos tecidos linfóides como células de memória, podendo ser ativados futuramente na presença de antígenos (Wedemeyer, 1996). Isto ressalta os danos causados pela resposta crônica do estresse, em nível de sistema imunológico. 3. O ambiente de criação intensiva 3.1. O meio aquático O sucesso da piscicultura está diretamente relacionado com as condições físicas e químicas do solo e da água onde ela é instalada. No ambiente aquático, desenvolvem-se organismos vegetais e animais muitas vezes utilizados pelos peixes como alimento natural, com vital importância, principalmente para indivíduos jovens. Vários fatores determinam a qualidade e a quantidade da produção primária da água de um viveiro (Boyd, 1982; Esteves, 1988). Estes mesmos fatores também influenciam diretamente o desempenho biológico e produtivo dos peixes que habitam este ambiente. Os efeitos da qualidade da água na saúde e condição fisiológica dos peixes variam consideravelmente em função da espécie, tamanho, idade e histórico de exposição a cada elemento em questão (Wedemeyer, 1996). Dentre os principais parâmetros importantes de serem monitorados e compreendidosnum viveiro de piscicultura estão: temperatura, oxigênio dissolvido, transparência, pH, alcalinidade, dureza e concentração de resíduos metabólicos (principalmente amônia e nitrito) e de outras substâncias nocivas (poluentes). A qualidade da água é seguramente um dos mais importantes fatores do ambiente de criação e que pode ser manejado para reduzir o estresse em sistemas intensivos (Brune e Tomasso, 1991). Como animais ectotérmicos, os peixes apresentam variação na velocidade dos processos metabólicos em função da temperatura da água. Dentro dos limites de tolerância térmica, quanto mais elevada for a temperatura, maior será a velocidade de crescimento do peixe, sendo o contrário observado em temperaturas mais baixas (Schmidt-Nielsen, 1997). O mesmo é válido para a grande maioria dos microrganismos que habitam o mesmo ambiente aquático e fazem parte da cadeia alimentar (Zavala-Camin, 1996). Esta observação permite a adequação de práticas de manejo alimentar durante o ano, com a finalidade de diminuir os riscos na produção. Como exemplo pode-se citar a importância de evitar o fornecimento excessivo de alimento durante o período mais frio do ano para que não haja acúmulo de matéria orgânica no fundo do viveiro em período de baixa atividade dos microrganismos decompositores. O excesso de matéria orgânica estaria sendo mineralizado rapidamente logo no início da estação quente do ano, quando os microrganismos teriam suas atividades metabólicas estimuladas pelo aumento da temperatura. Os nutrientes liberados neste processo estariam disponíveis para serem utilizados pelo fitoplâncton de forma muito rápida, permitindo seu florescimento acelerado, facilmente detectado pela redução na transparência da água. Em curto espaço de tempo, surgiria elevado número de organismos que afetariam a concentração de oxigênio dissolvido no ambiente (Esteves, 1988) e impondo sérios riscos à saúde dos peixes. Os cultivos intensivos são característicos pelas altas densidades de estocagem utilizadas. Como conseqüência desta prática, os peixes são expostos a altas concentrações de resíduos nitrogenados, especialmente amônia (NH4 + + NH3) e nitrito (NO2 -). A amônia tem recebido especial atenção como um dos fatores limitantes na criação intensiva de peixes (Tomasso, 1994). Esta substância, principal produto de excreção resultante do catabolismo de proteínas da dieta pode atingir rapidamente concentrações tóxicas em sistemas intensivos mal manejados (Bromage e Sheperd, 1995). Num sistema de criação intensivo, a quantidade total de nitrogênio presente como amônia na água pode chegar a níveis que causam redução da sobrevivência, do crescimento e mesmo morte dos animais. A amônia age como agente estressor, estimulando a liberação de hormônios corticosteróides na circulação sangüínea e desencadeando as respostas metabólicas, iônicas e hematológicas características do estresse (Tomasso, 1994). A forma não ionizada e tóxica da amônia (NH3) é eliminada pelos peixes por difusão passiva através do epitélio branquial, passando da corrente sangüínea para a água do ambiente de criação. Quando a concentração de NH3 da água do viveiro de criação é muito elevada, reduzindo o gradiente de concentrações entre meio interno (sangue) e meio externo (água), a difusão e eliminação da NH3 pelo peixe é dificultada, causando elevação da concentração interna deste metabólito e conseqüentes alterações fisiológicas negativas associadas à esta nova condição (Tomasso, 1994) É importante ressaltar a relação entre a concentração da amônia total presente na água e o valor de outros parâmetros. A toxidez da amônia depende primariamente da concentração deste elemento e do pH da água. Em pH mais elevado, a proporção de amônia não ionizada é maior, elevando com isso a toxidez deste elemento no ambiente (Emerson et al., 1975). O uso de rações com teores de proteína que não resultem em quantidades excessivas destes resíduos, além da quantidade fornecida, são aspectos de fundamental importância no cultivo intensivo de peixes. Adicionalmente, uma adequada densidade de peixes é outro fator que deve ser levado em consideração no cultivo intensivo para controlar o acúmulo deste metabólito. A amônia acumulada na água pode ainda originar-se da decomposição bacteriana do alimento não ingerido (Lang et al., 1987) ou mesmo de substâncias contendo nitrogênio, como é o caso do fertilizante sulfato de amônio, utilizado na agricultura e também empregado na adubação de viveiros de piscicultura (Santhi et al., 1992). O nitrito também pode acumular-se no meio aquático de um sistema intensivo de cultivo em concentrações perigosas à homeostase dos peixes (Jensen, 1995). Diferentes espécies podem apresentar diferentes respostas a esse agente estressor, o que tem levado muitos pesquisadores a investigar os efeitos da exposição de peixes a este metabólito (Val e Almeida-Val, 1995). Em concentrações acima das toleradas pelo peixe, o nitrito pode alterar a capacidade de transporte de oxigênio e até ser tóxica para os organismos aquáticos (Lewis e Morris, 1986). Este resíduo nitrogenado atua na conversão da hemoglobina para metahemoglobina (Jensen, 1995) que, ao contrário da hemoglobina, é incapaz de combinar-se com o oxigênio. Frente a altas concentrações de nitrito no ambiente, os peixes podem sofrer hipóxia ou mesmo anóxia (Anthonisen et al., 1976). Assim como a amônia, o nitrito age como agente estressor, capaz de estimular a secreção de cortisol na circulação sangüínea (Tomasso, 1994) acarretando as respostas típicas do estresse. A adição de sal comum na água tem apresentado resultados interessantes na redução dos efeitos negativos causados pelo nitrito. O íon cloreto compete com o nitrito pelo mesmo sistema de entrada no epitélio branquial, diminuindo a passagem do nitrito e, com isso, evitando altas concentrações deste elemento na corrente sangüínea do peixe, mesmo em ambiente que apresentam elevadas quantidades de nitrito (Williams e Eddy, 1986, Tomasso 1994). Outro aspecto importante na piscicultura é a observação do hábito alimentar das espécies criadas. Espécies de peixes que se alimentam no fundo dos viveiros provocam o movimento das substâncias depositadas, contribuindo para o aumento da poluição do viveiro. O excesso do uso de matéria orgânica nos viveiros, quer seja pela adição excessiva de dejetos animais (aves e suínos), quer seja pelo fornecimento exagerado de ração e outros alimentos (milho, soja, restos em geral) ou acúmulo de excretas dos peixes, leva a alterações na qualidade da água e conseqüente condição adversa ao bem estar dos peixes. Além disso, este meio é altamente favorável à proliferação de patógenos que infestarão diretamente o animal ao menor sinal de estresse (Avault, 1996; Brune e Tomasso, 1991). Os peixes captam o oxigênio dissolvido na água através de trocas gasosas ocorridas no epitélio branquial, onde há intensa aproximação entre o sangue e a água (Wedemeyer, 1996). Para a maioria dos peixes tropicais, a concentração mínima de oxigênio dissolvido na água deve ser superior à 4 mg/L (Boyd, 1982), estando os peixes sujeitos aos efeitos causados pelo estresse quando expostos à concentrações inferiores por longo período de tempo. Esta condição é típica de sistemas intensivos mal manejados ou em situações causadas por descuido ou imprudência (Bromage e Sheperd, 1995). Normalmente, os problemas causados por baixas concentrações de oxigênio dissolvido ocorrem durante o período mais quente do ano, devido à baixa saturação deste gás característica em temperaturas mais elevadas (Boyd, 1982). Portanto, é nessa época que os cuidados devem ser maiores em criações intensivas, para evitar os distúrbios das respostas ao estresse mencionadas anteriormente. Nossos ambientes aquáticos têm se tornado, nas últimas décadas, um depósito de poluentes provenientes da indústriae da agricultura. Muitos destes poluentes permanecem nos sedimentos, são absorvidos pelos organismos aquáticos e distribuídos na subseqüente cadeia alimentar (Klime, 1998). Os efeitos de poluentes acumulados no organismo dos peixes podem causar, dependendo de sua localização e concentração, inúmeros danos biológicos. O acúmulo nas brânquias causa problemas respiratórios, no tecido adiposo compromete o potencial reprodutivo dos peixes e no fígado afeta a reprodução, comprometendo a vitelogênese e o metabolismo de hormônios, além do uso das reservas energéticas e a capacidade de detoxicação orgânica. O acúmulo nos músculos afeta diretamente a saúde humana (Hontella, 1997; Klime, 1998). O sistema endócrino é um alvo potencial dos poluentes por sua organização anatômica e rico suprimento sangüíneo, o que torna as células e tecidos facilmente acessíveis aos xenobióticos. Os poluentes, oriundos das mais diversas atividades humanas, afetam, por essa via, atividades biológicas que comprometem a sobrevivência do peixe. Enquanto, a atividade do tecido interrenal é normalmente estimulada em condições de estresse, alguns poluentes podem suprimir esta resposta natural, diminuindo a capacidade do peixe de enfrentar a situação estressante (Hontella, 1997). Entre os poluentes do meio aquático temos: 1) os metais pesados, como arsênico, cádmio, cobre, chumbo, mercúrio, estanho, zinco; 2) pesticidas: organoclorados como aldrin, clordane, mirex, DDT, endosulfan, heptacloro, hexaclorocicloexano, metoxicloro, pentaclorofenol, toxafeno; organofosforados como clorfenvinfós, diazinon, disulfoton, fenitrotion, fention, malation, metilparation, mevinfós, monocrotofós, temefós, tetraclorvinfós; outros pesticidas como os inseticidas (carbaril, ardicarbe, metomil) e os herbicidas (atrazina, linuron e paraquat); 3) resíduos industriais, como hidrocarbonos aromáticos (PAH), bifenil policlorinados (PCB), dioxinas, efluentes de processamento têxtil, detergentes industriais, chuva ácida (dióxido de enxofre) e fertilizantes. O monitoramento dos constituintes químicos, temperatura e concentrações de gases que garantem condições ambientais adequadas em piscicultura intensiva é uma tarefa muito complexa. A maioria das informações disponíveis, por exemplo, sobre metais pesados, serve para delimitar os níveis tóxicos (agudo ou crônico), mas não para indicar as concentrações adequadas para uma condição ideal de criação. Pouco se sabe a respeito das concentrações destes elementos exigidas pelos peixes e que garantem condições adequadas de saúde e resistência a doenças. O fluoreto e o selênio, por exemplo, são potencialmente tóxicos, embora sejam elementos importantes para aumentar a resistência contra alguns casos de bacteriose renal (Lall et al., 1985). A resistência dos peixes ao ataque de bactérias renais também é melhorada com o aumento da concentração de cálcio e magnésio dissolvidos na água, além de estar relacionada com a presença de vários íons no meio (Fryer e Lannan, 1993). Os próprios fatores ligados à qualidade da água, principalmente a dureza total, o pH, o oxigênio dissolvido e a temperatura, podem alterar os efeitos fisiológicos causados por alguns elementos. Concentrações de metais pesados, como o zinco e o cobre, que provocam danos letais nas brânquias em água ácida e de baixa dureza total, são pouco problemáticas em água alcalina e de dureza total acima de 200 mg/L de CaCO3 (Wedemeyer, 1997). Da mesma forma, variações na concentração de elementos, como o próprio oxigênio dissolvido, que provocam mudanças na velocidade de batimento opercular, modificam o nível tóxico de outros elementos presentes na água, devido ao aumento, ou diminuição, da exposição física do epitélio branquial (Wedemeyer, 1996). Apesar da complexidade das questões envolvidas nesse assunto, existe um consenso com relação aos parâmetros da qualidade da água necessários para garantir e proteger a saúde dos animais em piscicultura intensiva (Tabela 1). 3.2. Manejos em geral Na criação intensiva, entre as várias práticas de manejo às quais os peixes estão submetidos, e que são consideradas estressantes, estão a captura, o transporte, a densidade de estocagem, a interação social e a alimentação. Algumas apresentam características de estressores agudos e outras de estressores crônicos. 3.2.1. Captura A captura é um procedimento que ocorre em determinadas situações do cultivo intensivo como inspeção de rotina, biometria, seleção e transporte, nas quais uma série de procedimentos estressores é imposta aos animais. É uma ocorrência ocasional e tem característica aguda, mas é adicional aos estímulos estressores de caráter crônico. O exercício, para a fuga, é um componente inevitável da captura, além da abrasão do corpo do animal contra outros peixes ou contra as redes ou puçás e a exposição ao ar. No caso do exercício, o peixe pode exceder sua capacidade de ajustar-se aerobicamente, recorrendo aos mecanismos anaeróbicos e produzindo altas concentrações de lactato e íons H no músculo, que podem ser identificados na corrente sangüínea, além de elevadas concentrações de cortisol (Barnett e Pankhurst, 1998). A abrasão mecânica entre peixes é tida também como importante precursor de respostas de estresse (Ross e Ross, 1999). Embora tanto peixes capturados com anzol e linha quanto por rede de arrasto apresentem valores de cortisol plasmático aumentados, a captura com anzol e linha parece provocar menos mortalidade que captura com rede de arrasto, fato atribuído ao entrelaçamento e contato constante do corpo dos peixes nos filamentos da rede, possível responsável pelo aumento contínuo dos níveis de estresse dos animais e mortalidade nestas condições (Chopin et al., 1996). Do mesmo modo, a exposição ao ar, de trutas, por 30 segundos, provocou aumento na concentração plasmática de cortisol (Sloman et al., 2001). Experimentos com juvenis de matrinxã (Brycon cephalus), capturados sem perseguição, apenas por suspensão de rede adaptada aos aquários, e expostos ao ar por até 1 minuto, mostraram intensas respostas de estresse imediatamente e até 60 minutos após o procedimento. A captura é, provavelmente, uma das etapas mais agressivas do manejo em uma piscicultura e se caracteriza pelo caráter agudo, severo e de curta duração. A manipulação dos animais pode provocar queda da resistência natural do organismo deixando-o susceptível ao ataque de agentes patogênicos. A captura de peixes, por qualquer que seja a razão, deve ser norteada por cuidados para que haja o menor manuseio possível, além de se procurar evitar procedimentos que causem escarificações e perda do muco e escamas. O muco atua como uma barreira de proteção contra agentes externos, patógenos do ambiente, e garante a relação de simbiose entre o peixe e microorganismos. Qualquer desequilíbrio nessa relação deixa os animais susceptíveis às doenças e colabora para a disseminação dos patógenos (MacArthur e Fletcher, 1985). 3.2.2. Transporte O transporte, como prática de manejo em piscicultura intensiva, pode ter duração variada, dependendo da finalidade. Os peixes vivos são transportados para diversos destinos, incluindo a indústria processadora e os estabelecimentos voltados à pesca esportiva, no caso de peixes adultos, e estabelecimentos de criação e engorda, no caso de pós larvas, alevinos e juvenis. Em todos os casos, os animais devem chegar em boas condições fisiológicas para satisfazer os critérios exigidos pelo comprador. Especialmente para pesca esportiva, os peixes devem estar ativos e aptos para serem fisgados pelo anzol do pescador, num curto período após serem liberados no viveiro (Wurts, 1995). É uma etapa muito importante na piscicultura, embora sela um processo traumático. O transporte tem conseqüências agudas e desenvolve respostas secundárias de estresse. Na verdade, o transportenão pode ser analisado isoladamente, pois inclui uma sucessão de estímulos adversos, incluindo a captura, o carregamento das unidades de transporte, o transporte propriamente dito, o descarregamento e a estocagem dos peixes no viveiro destino, sendo que a sua tolerância está relacionada à habilidade do peixe em resistir ou adaptar-se a mudanças e situações adversas (Robertson et al, 1988). Estudos recentes com juvenis de matrinxã mostraram que a captura e o acondicionamento dos animais em sacos plásticos provocaram respostas mais intensas nos peixes que o próprio transporte. Como agente estressor, o transporte leva às respostas primárias e secundárias características do estresse como alterações hormonais, metabólicas, hematológicas, de desequilíbrio hidroeletrolítico e de suscetibilidade a infestação de parasitas, como foi verificado em matrinxã (Carneiro e Urbinati, 2001a, b; Urbinati e Carneiro, 2001). Os procedimentos e técnicas utilizados durante a despesca são muito importantes para o sucesso do transporte de peixes. Uma grande variedade de métodos tem sido usada para reduzir os efeitos adversos causados pelas operações envolvidas no transporte. O transporte de várias espécies de peixes de água doce tem sido facilitado por técnicas simples como a restrição alimentar pré-transporte e o uso de substâncias como anestésicos e cloreto de sódio na água de transporte (Carmichael et al., 1984, Krise e Binkowski, 1996, Grottum et al. 1997, Iversen et al., 1998, Gomes et al., 1999, Emata, 2000, Carneiro e Urbinati, 2001). O jejum e a restrição alimentar antes do transporte são procedimentos importantes, porque reduzem o consumo de oxigênio e a excreção de amônia e gás carbônico pelos peixes (Grottum et al. 1997). O objetivo primordial destes procedimentos é melhorar a qualidade da água, o que permite o aumento da densidade de peixes transportados, possibilitando, inclusive, o transporte por períodos mais longos. Transporte de matrinxã adulto, na densidade 300 kg/m3, por período de até 5 horas, foi possível sem que ocorressem alterações fisiológicas muito acentuadas, após os peixes serem submetidos à restrição alimentar por 24 horas antes do transporte. Os anestésicos são tidos como benéficos por diminuir a excitação dos peixes, evitando injúrias físicas durante o transporte e reduzir a excreção de amônia e gás carbônico, assim como do consumo de oxigênio, diminuindo a deterioração da qualidade da água (Ross e Ross, 1999). Por outro lado, muitos trabalhos demonstram que seu uso no transporte pode provocar as mesmas alterações fisiológicas causadas pelo estresse de manejo (Wurts, 1995). Existem muitos resultados contraditórios sobre os efeitos de diferentes anestésicos, diluídos na água de transporte, em diferentes espécies de peixes (Solomon e Hawkins, 1981; Mishra et al., 1983; Carmichael et al., 1984; Robertson et al., 1988; Wurts, 1995; Urbinati e Carneiro, 2001). O uso da benzocaína no transporte de matrinxã adulto contribuiu para intensificar as respostas de estresse após o procedimento, aumentando também o período de recuperação e restabelecimento das condições iniciais (Carneiro e Urbinati, 2001). O sal comum (NaCl) é o principal aditivo recomendado para o transporte de peixes destinados ao consumo humano (Wurts, 1995). O sangue dos peixes entra em íntimo contato com o ambiente externo quando ele é bombeado através dos capilares do epitélio branquial. Os íons passam por difusão de regiões de alta concentração (sangue) para locais de baixa concentração (água doce). Portanto, os íons (principalmente sódio e cloreto) são continuamente perdidos para o ambiente. Esta perda de sais é reposta pela reabsorção durante a ingestão de alimento ou diretamente do ambiente através de processos dependentes de energia em células especializadas presentes no epitélio branquial e em outros órgãos dos peixes de água doce. Em situações de estresse, este processo fisiológico é prejudicado em função do re-direcionamento de energia para outros processos vitais, considerados mais importantes naquele momento. As brânquias e a pele dos peixes são revestidas por uma fina camada de muco que auxilia na redução da perda de sais para o ambiente externo. As operações de transporte levam a perda de muco e provocam aumento da demanda energético nos peixes que já se encontram debilitados pelos manejos anteriores de captura e embalagem nas unidades de transporte. A perda excessiva de sais pode causar falhas no batimento cardíaco, assim como espasmos musculares. A densidade de peixes transportados pode contribuir para aumentar o contato físico dos animais e levar à abrasão mecânica dos animais, que provocam perda do muco e injúrias na superfície dos corpos (Ross e Ross, 1999). A adição de cloreto de sódio na água de transporte pode minimizar as perdas de íons do sangue pela diminuição do gradiente osmótico entre o plasma e o ambiente, reduzindo o custo energético dos processos osmorregulatórios (Redding e Schreck, 1983; Wurts, 1995). Experimentos realizados com matrinxã mostraram o efeito positivo do uso do sal comum na água de transporte, com redução das respostas fisiológicas de estresse (Carneiro e Urbinati, 2001). 3.2.3. Densidade de estocagem A maximização da produção de peixes, principalmente tratando-se de sistema intensivo de cultivo, apóia-se no aperfeiçoamento de técnicas de exploração. O aumento na densidade de estocagem, em princípio uma opção promissora que combina o máximo uso da água com maior produção de peixes, tem se mostrado uma fonte potencial de estresse (Barton e Iwama, 1991; Wedemeyer, 1997), principalmente por sua característica de estresse crônico, situação em que os peixes perdem a capacidade homeostática adaptativa. Peixes mantidos em altas densidades são geralmente expostos a um complexo conjunto de fatores que interagem entre si, como qualidade da água (Meade et al., 1985; Pickering e Pottinger, 1987), alterações comportamentais devido às interações sociais (Alanärä e Brännäs, 1996) e disponibilidade de alimento diminuída (Jorgensen et al., 1993). As alterações da qualidade da água que podem ocorrer em função de altas densidades de estocagem de peixe já foram discutidas no item 3.1 deste capítulo. A interação social é outro importante fator de estresse. Algumas espécies têm comportamento bastante específico, criando hierarquia de dominância e submissão, resultando em situação estressante, tanto para os dominantes quanto para os submissos, como por exemplo, na luta pelo alimento, pelo território ou pela fêmea (Schreck et al., 1997). O comportamento agressivo pode ser modificado ajustando-se as densidades de estocagem, embora em algumas espécies a presença de indivíduos de diferentes classes de tamanho seja um fator de intimidação para peixes menores. Já foi verificado que enguias menores não buscavam o alimento mesmo depois que os indivíduos maiores já tinham se saciado (Wedemeyer, 1997). A dificuldade de acesso ao alimento entre os peixes de um viveiro, considerando que o alimento tenha sido distribuído adequadamente, e em quantidade compatível com a biomassa, pode ocorrer pela competição entre animais, uma das características das interações sociais. A procura e a captura do alimento fazem parte de um comportamento mais complexo que o de enfrentar um predador, já que a alimentação requer apetite, capacidade visual e sensorial, área restrita de busca, manuseio e ingestão e o estresse interfere em todos esses elementos do comportamento alimentar (Beitinger, 1990). Padrões variados nas respostas de estresse nestas condições são também atribuídos à natureza espécie-específica da suscetibilidade do peixe ao estresse (Wendelaar Bonga, 1997). Deve-se, ainda, levar em consideração que diferentes indivíduos apresentam diferentes condições fisiológicas, respostas biológicas, tamanhos e podem ter passado porexperiências estressantes prévias distintas (Sumpter et al., 1994). Altas densidades de estocagem, em cultivo intensivo, são capazes de refletir negativamente no crescimento (Vijayan e Leatherland, 1988; Jorgensen et al., 1993; Urbinati, 1996; Ross e Watten, 1998; Irwin et al, 1999), na sobrevivência (Sodeberg et al., 1993), na resposta imunológica (Yin et al., 1995; Tort et al., 1996) e na reprodução (Pankhurst e Van Der Kraak, 1997). Os efeitos característicos da exposição crônica dos peixes em altas densidades são os considerados terciários e envolvem alterações homeostáticas em vários sistemas biológicos. Ocorrem mudanças na secreção de hormônios ligados diretamente ao estresse, como o cortisol (Barton e Iwama, 1991), e de outros como GH, IGF-1, T4 e T3 (Pankhurst e Van Der Kraak, 1997; Urbinati, 1996, Urbinati e Souza, 1996) ligados ao crescimento e metabolismo, esteróides gonadais (Pankhurst e Van Der Kraak, 1997) ligados à reprodução, e das citocinas, com papel regulador ou estimulador do sistema imunológico, e que interagem com o GH, prolactina, IGF-1, glicocorticóides e hormônios tireoidianos, responsivos a estímulos ambientais, tais como estressores físicos e comportamentais, privação alimentar e mudanças ambientais (Davis, 1998). Além do sistema hormonal, outro sistema bastante afetado é o metabólico, devido à demanda contínua de energia e elevação da taxa metabólica do animal para atender as exigências orgânicas (Barton e Iwama, 1991). 3.2.4. Alimentação Entre os fatores responsáveis pela otimização da produção de peixes inclui-se o correto manejo alimentar. A alimentação, num sistema intensivo de cultivo, pode contribuir de forma significativa, tanto para o sucesso como para o insucesso da produção, dependendo da forma como é feita. Deve-se levar em consideração aspectos essenciais como a qualidade do alimento, para atender as exigências nutricionais, e a quantidade e freqüência de fornecimento. Em todos os casos, pode-se incorrer em estado de subnutrição, que caracteriza- se como uma das condições estressantes mais deletérias para a homeostase biológica de um organismo. O atendimento da qualidade do alimento varia de acordo com a diversidade de espécies existentes e a formulação da dieta deve considerar as exigências em relação aos macro e micronutrientes que devem ser fornecidos em quantidades adequadas e controladas. Com relação aos macronutrientes (carboidratos, proteínas e lipídeos), embora a literatura científica se refira a aspectos da diminuição do estresse através da manipulação de nutrientes da dieta, não há evidências disponíveis sobre os mecanismos moleculares que possam estar envolvidos no controle hormonal ou neural do processo. Quanto ao micronutrientes (minerais e vitaminas), existem evidências de que eles estejam envolvidos em muitos aspectos do sistema imunológico de mamíferos, são poucos os relatos sobre esta ação em peixes (Fletcher, 1997). Entre os diversos minerais requeridos na dieta dos peixes, o cromo é um elemento tido como promissor em programas preventivos em produção animal. Este mineral gerou grande interesse pela melhoria causada no tratamento do diabetes humano (Mertz, 1993). Sua função biológica está ligada à maximização da interação da insulina e seus receptores, atuando no crescimento, metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas e na melhoria da resposta imunológica às enfermidades (Anderson, 1981). Seu papel mediador na ação da insulina sobre o sistema imunológico pode ser indireto, pelo efeito metabólico, ou direto, por ação nas células deste sistema. Células mononucleares apresentam receptores de insulina em sua superfície e, em pacientes diabéticos humanos, foi descrita deficiência destas estruturas, fato relacionado às freqüentes infecções bacterianas que ocorrem nesta síndrome, em parte devido à baixa resposta de linfócitos e deficiência na produção de imunoglobulinas e complemento (Mertz, 1993). Em alguns animais domésticos, a suplementação da dieta com cromo provoca diminuição do cortisol sérico (Borgs e Mallard, 1998), hormônio que tem papel importante na supressão do sistema imunológico e aumenta as imunoglobulinas séricas (Chang et al., 1996). A ação do cromo como agente imunomodulador em peixes ainda não foi explorada adequadamente, mas a suplementação deste mineral na dieta de pacu, submetido a desafios com agente inflamatório, foi relacionada à diminuição dos níveis de cortisol plasmático (Quintana, 2002). O fluoreto e o selênio, embora potencialmente tóxicos, são minerais importantes para aumentar a resistência contra alguns casos de bacteriose renal (Lall et al., 1985). A resistência dos peixes ao ataque de bactérias renais aumentou com o aumento da concentração de cálcio e magnésio dissolvidos na água (Fryer e Lannan, 1993). As vitaminas C e E estão entre os mais importantes nutrientes que influenciam o sistema imunológico. Experimentos utilizando diferentes níveis de vitamina C têm avaliado os benefícios da suplementação, dentre os quais pode-se citar o bom funcionamento do sistema imunológico e a capacidade de prevenção de efeitos negativos causados pelo estresse (Waagbo, 1994). Trabalhos realizados com espécies nativas como pacu (Piaractus mesopotamicus) (Martins, 1995 e 1998), o acará-açu (Astronotus ocellatus) (Fracalossi et al., 1998) e tambaqui (Colossoma macropomum) (Chagas, 1998 e 2001) alimentados com ração deficiente em vitamina C mostraram graves prejuízos para o peixe no tocante ao crescimento, incidência de deformidades ósseas e depressão da resposta imunológica, o que foi observado por alterações nas células sangüíneas brancas e aumento da incidência de parasitas. A vitamina E também parece aumentar as defesas celulares e humorais. O sistema imunológico de trutas (Oncorhynchus mykiss) alimentadas com dietas deficientes de vitamina E foi comprometido (Blazer e Wolke, 1984), enquanto salmão do Atlântico (Salmo salar) alimentado com dietas pobres na mesma vitamina apresentou maior mortalidade após infestação com A. salmonicida (Hardie et al., 1990). Por outro lado, bagre do canal alimentado com altas doses de vitamina E mostrou aumento nos índices fagocitários e produção de ânions superóxido pelos leucócitos (Wise et al., 1993). Dietas suplementadas com vitamina E melhoraram as condições imunológicas de Sparus auratus estocados em altas densidades (Montero et al., 1999). Condições que evitem a imunodepressão e/ou que resultem em estimulação do sistema imune são essenciais para propiciar ao animal um estado saudável que o permita suportar variações ou condições desfavoráveis do cultivo. Os estudos do uso de imunoestimulantes como suplemento alimentar são atuais (Vadstein, 1997; Sakai, 1999) e surgem com o desenvolvimento da aquicultura e da necessidade de otimizar o sistema de criação e melhorar a qualidade do produto final. Os imunoestimulantes possuem ação principalmente no sistema imune não-específico, em componentes celular e humoral, como aumento na atividade de macrófagos, linfócitos, fatores de complemento e atividade de lisozimas (Sakai, 1999). Além disso, podem agir no sistema de defesa específico, potencializando o efeito de vacinas (Figueras et al., 1998). Várias outras substâncias podem ser usadas como estimulantes do sistema imune em peixes, sendo de várias classes de componentes, como substâncias químicas sintéticas (levamisole, FK 565), compostos derivados de bactérias (dipeptídeo muramil, lipopolissacarídeos, Vibrio bacterina, EF 203, -glicano), componentes de plantas e de animais (Ete, Hde, glicirrizina, quitina) e hormônios produzidos pelos peixes (hormônio de crescimento e prolactina (Sakai, 1999). Entretanto, para que ocorra uma ação eficaz dos imunoestimulantes, é necessário ter conhecimento da ação específica da substância a ser utilizada, do tipo de tratamento, da dose a ser administradae do tempo de tratamento dos animais. Adicionalmente, o alimento pode ser uma fonte de estresse para os peixes pela presença de um número grande de antimetabólitos, toxinas e contaminantes. Os dois primeiros podem vir de material de plantas adicionados na dieta, como é o caso de ingredientes da soja e canola (fatores antinutricionais), além de outras toxinas naturais de origem vegetal. Os contaminantes são produtos químicos tóxicos provenientes da bioacumulação de poluentes ambientais, e introduzidos na cadeia alimentar, e que podem estar presentes em ingredientes usados na preparação da dieta dos peixes. A rancificação oxidativa resultante da reação de óleos da dieta com o oxigênio atmosférico também podem produzir compostos tóxicos como aldeídos, cetonas, peróxidos e ácidos. Por último, é possível encontrar no alimento dos peixes toxinas produzidas por fungos que crescem em materiais de plantas indevidamente estocados e que serão usados como ingredientes das dietas (Wedemeyer, 1996). 4. Considerações Finais O reconhecimento dos estados de estresse, bem como o manejo adequado do peixe, são críticos para o sucesso de uma operação em aquicultura. Os estressores em aquicultura são inevitáveis, principalmente em condições de cultivo intensivo. Enquanto um estresse severo e agudo pode causar maciças taxas de mortalidade, o estresse crônico e subletal, característico do sistema intensivo, pode comprometer várias funções fisiológicas e comportamentais, levando à redução da taxa de crescimento e reprodução e à supressão da resistência à doença, tudo contribuindo para uma produção subótima e menos competitiva. Sabe-se, ainda, pouco sobre o controle do estresse no peixe, embora se saiba muito sobre os grandes prejuízos decorrentes do processo. Embora os efeitos sejam gerados para aumentar as chances de sobrevivência do animal em situação adversa, cronicamente eles reduzem o desempenho de peixes cultivados e ameaçam a sobrevivência da população. Portanto, estratégias para reduzir ao máximo os fatores nocivos ao peixes, devem ser adotadas como rotina na criação, para otimizar a produção em cultivo. Entre as estratégias mais importantes de mitigação do estresse, e que vem sendo abordada com crescente interesse pelos pesquisadores e pela indústria da aquicultura, está o aumento da resistência imunológica dos peixes, através do uso de substâncias imunoestimulantes de diferentes fontes. Assim, a alimentação ganha uma importância maior por ser uma via de suplementação natural destes aditivos durante o manejo dos peixes. 5. Referências bibliográficas Alanärä, A. e Brännäs, E. 1996. Dominance-feeding behaviour in Artic charr and rainbow trout: the effect of stocking density. Journal of Fish Biology 48: 242-254. Anderson, R.A. 1981. Nutritional role of chromium. The Science of the Total Environment 17: 13-29. Anderson, D.P. e Siwick, A.K. 1994. Duration of protection against Aeromonas salmonicida in brook trout immunostimmulated with glucan or chitosan by injection or immersion. Progressive Fish-Culturist 56: 258-261. 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