INFLUÊNCIA DA QUALIDADE DA ÁGUA SOBRE O

Ciência Animal 23(2): 29-35, 2013
INFLUÊNCIA DA QUALIDADE DA ÁGUA SOBRE O DESENVOLVIMENTO
EMBRIONÁRIO DE CARPA COMUM (Cyprinus carpio)
(Water quality influence on the embryonic development of common carp)
Francisco Renan Aragão LINHARES1*, Larissa Teixeira NUNES1, Júlia Trugilio LOPES1, José
Agenor Soares GALVÃO2, José Ferreira NUNES1, Carminda Sandra Brito SALMITOVANDERLEY1
1
Universidade Estadual do Ceará. 4Departamento Nacional de Obras Contra as Secas - DNOCS
RESUMO
O estado do Ceará se destaca pela presença de açudes que auxiliam a piscicultura. Dentre estes
reservatórios de água, destaca-se o açude Pereira de Miranda, que se encontra atualmente em estado de
eutrofização. Dessa forma, a presente pesquisa objetivou avaliar a influência da qualidade da água do
açude Pereira de Miranda sobre o desenvolvimento embrionário de carpa comum. Para tanto, os gametas
obtidos foram fertilizados e o acompanhamento do desenvolvimento embrionário foi realizado até a
eclosão dos ovos para se estimar as taxas de fertilização e eclosão. O tipo de clivagem foi meroblástica
discoidal, típica de ovos telolécitos. A taxa de fertilização média encontrada foi de 17,25 ± 1,19%. Porém,
a taxa de eclosão foi nula, observando-se embriões degenerados na sua totalidade. A baixa taxa de
fertilização e não eclosão pode estar relacionada as alterações da maioria dos parâmetros de qualidade de
água analisados tais como: temperatura (28,63 ± 0,67ºC), oxigênio dissolvido (4,38 ± 0,41 mg/L O2),
dureza (216,6 mg/L de CaCO3), alcalinidade (156 mg/L de CaCO3), pH (7,5 a 10,9), amônia (1,09 mg/L)
e nitrito (0,104 mg/L) que permaneceram fora da faixa ideal para o desenvolvimento inicial desta espécie.
Assim, conclui-se que a eutrofização do açude Pereira de Miranda pode prejudicar a reprodução de carpa
comum nas estações de piscicultura abastecidas pelo açude, o que torna urgente a definição de uma série
de ações para melhoria de suas águas.
Palavras-chave: fertilização assistida, piscicultura, reprodução
ABSTRACT
The state of Ceará is highlighted by the presence of dams that help fish farming. Among these water
reservoirs, there is the dam Pereira de Miranda, which is currently suffer from eutrophication. Thus, the
present study aimed to evaluate the influence of the reservoir water quality Pereira de Miranda on the
embryonic development of common carp. Therefore, the obtained gametes were fertilized and monitoring
of embryonic development was carried out until the eggs hatch to estimate the fertilization and hatching
rates. The type of cleavage was meroblastic discoidal typical of telolecithal eggs. The average fertilization
rate was found to be 17.25 ± 1.19%. However, the hatching rate was zero, observing degenerate embryos
in its entirety. The low rate of fertilization and not hatch may be related changes in most water quality
parameters analyzed such as temperature (28.63 ± 0.67ºC), dissolved oxygen (4.38 ± 0.41 mg/L O2),
hardness (216.6 mg/L CaCO3), alkalinity (156 mg/L CaCO3), pH (7.5 to 10.9), ammonia (1.09 mg/L) and
nitrite (0.104 mg/L) which have remained outside the optimal range for the initial development of this
species. Thus, it is concluded that the eutrophication of the dam Pereira de Miranda can impair
reproduction of common carp in fish culture stations supplied by the dam, which makes it urgent to design
a series of actions to improve their waters.
Keywords: assisted fertilization, fish farming, reproduction
________________________
*Endereço para correspondência:
[email protected]
INTRODUÇÃO
MATERIAL E MÉTODOS
Atualmente, a carpa comum (Cyprinus carpio)
representa o quarto pescado da aquicultura
continental mais produzido no Brasil (Boletim
estatístico da pesca e aquicultura, 2011). De
acordo com o mesmo boletim, o Nordeste
representa a segunda maior produção aquícola
continental de pescado, estando o estado do
Ceará na liderança entre as regiões nacionais.
A espécie foi introduzida no final do século
XIX com a chegada dos primeiros imigrantes
(Silva, 2005) e no Nordeste, através do
Departamento Nacional de Obras Contras às
Secas (DNOCS) no ano de 1977 (DNOCS,
2009).
Neste contexto, os açudes construídos no
Ceará apresentam grande importância para a
piscicultura do estado. Dentre estes
reservatórios de água, destaca-se o açude
Pereira de Miranda, com barragem localizada
no município de Pentecoste, Ceará e distante
85 km de Fortaleza. O mesmo, foi construído
pelo DNOCS entre os anos de 1950 e 1957,
visando o abastecimento de água, a irrigação, a
geração de energia elétrica e a piscicultura. No
entanto, o açude citado encontra-se em estado
de eutrofização, podendo prejudicar entre
outras utilidades a piscicultura da região
(COGERH, 2015). Diante deste quadro, a
avaliação dos parâmetros físicos, químicos e
microbiológicos da água do açude em questão,
será fundamental para se monitorar a
sobrevivência e reprodução dos peixes no
ambiente em que vivem.
Dessa forma, a presente pesquisa objetivou
avaliar a influência da qualidade da água, por
meio de análises de parâmetros fiscos,
químicos e microbiológicos do açude em
estado de eutrofização Pereira de Miranda
sobre o desenvolvimento embrionário de carpa
comum.
A pesquisa foi aprovada pelo Comitê de Ética
para o Uso de Animais da Universidade
Estadual do Ceará (11516665-3/63). O
trabalho foi realizado no Centro de Pesquisas
em Aquicultura (CPAq) do Departamento
Nacional de Obras Contra as Secas (DNOCS)
em Pentecoste - Ceará, situando-se a 3° 45' 00"
de latitude sul e 39° 10' 24" de longitude oeste,
local onde o abastecimento de água é realizada
pelo açude Pereira de Miranda.
Para a realização da fertilização assistida, um
pool de sêmen foi formado a partir da coleta de
sêmen de três machos sexualmente maduros de
comprimento médio de 43,2 ± 2,8 cm e peso
médio de 1,51 ± 0,2 kg, que receberam dose
única de extrato hipofisário de carpa (EHC) de
1 mg/kg de peso vivo. Doze horas após a
indução hormonal da reprodução, os animais
foram mergulhados individualmente num
tanque contendo solução anestésica de Eugenol
(Cequímica Ltda., Brasil) diluído em álcool
absoluto
e
água
(1:10:1000)
por
aproximadamente dois minutos. Durante a
coleta do sêmen, os animais foram contidos em
decúbito lateral sobre uma esponja (D33) e
envolvidos com um pano úmido sobre os olhos
para minimizar o estresse. O orifício urogenital
foi enxuto com papel toalha e o sêmen foi
coletado em tubos graduados de polietileno
realizando-se uma pressão abdominal no
sentido ântero-posterior.
As amostras foram conservadas sobre gelo em
escamas em caixas térmicas a uma temperatura
de aproximadamente 5 °C até as realização da
fertilização artificial assistida. Para a seleção
das amostras, foi estimada a análise subjetiva
da motilidade utilizando um microscópio
óptico (Nikon Eclipse E200 – ampliação de
x400) após a mistura de uma alíquota de 2 µL
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de sêmen e 100 µL de água do tanque,
considerando-se como 0% (zero) nenhum
espermatozoide móvel e 100% (cem) todos os
espermatozoides móveis. Somente as amostras
com o valor superior a 80% de motilidade
foram
utilizadas,
enquanto
aquelas
contaminadas com água, fezes, urina ou
sangue foram descartadas.
Para a coleta de ovócitos, foram utilizadas
duas fêmeas, de comprimento médio de 46 ±
5,7 cm e peso médio de 2,38 ± 0,6 kg,
submetidas à indução da desova pela aplicação
de duas doses de 0,5 e 5,0 mg/kg de peso vivo
de EHC, num intervalo de doze horas entre
elas. A partir do material coletado, formou-se
um pool de ova do qual foram retiradas cinco
amostras de 25 g (aproximadamente 21.800
ovócitos) de ovócitos para fertilização a seco
de cada amostra com 157,5 µL de sêmen
fresco. Essa dose de sêmen correspondia à
proporção
aproximada
de
200.000
espermatozoides por ovócito (Irawan et al.,
2010). Os gametas foram então misturados
suavemente durante dois minutos a fim de
evitar injúrias nos ovócitos.
Para a remoção da adesividade dos ovócitos,
cada amostra foi imersa durante um hora em
100 mL de solução de ureia, sob
homogeneização constante. Completado os 60
minutos, as amostras foram lavadas com 100
mL de solução de ácido tânico puríssimo (0,5
g/L) (Vetec Ltda., Brasil) durante 20 segundos
(Billard et al., 1995). Para a remoção desta
última solução, todas as amostras (n=5) foram
então lavadas três vezes com 100 mL de água
do tanque. Posteriormente, cada uma das
amostras foram transferidas para incubadoras
confeccionadas a partir de canos de PVC
(policloreto) teladas no fundo de volume
aproximado de 1 L.
Inicialmente,
o
acompanhamento
do
desenvolvimento embrionário foi realizado a
cada meia hora e posteriormente a cada hora
até a eclosão dos ovos. Estes foram removidos
das incubadoras com auxílio de uma peneira e
depositados em placas de Petri para
observações em microscópio óptico (Nikon
Eclipse E200 – ampliação de x400), equipado
com uma câmera fotográfica digital, a fim de
documentar e melhor visualizar os ovos. As
taxas de fertilização foram calculadas por meio
da contagem do número de embriões em
estágio de gástrula pelo total de ovócitos
fertilizados. A taxa de eclosão foi estimada
contando-se o número de larvas e dividindo
pelo número total de ovos fertilizados. Foram
observados aleatoriamente 200 embriões de
cada incubadora para ambos os parâmetros
avaliados, sendo realizada uma média das
cinco replicatas.
Paralelamente
ao
experimento,
foram
analisados parâmetros físicos, químicos e
microbiológicos da água utilizada na
incubação dos embriões. A temperatura, o
oxigênio dissolvido (OD) e o pH foram
medidos in loco de três em três horas desde o
início da fertilização assistida até as fases
finais do desenvolvimento embrionário, no
qual utilizou-se um medidor de oxigênio
dissolvido e temperatura (Phtek, modelo DO100) e pHmetro (KASVI, modelo K39-0014P).
Para os parâmetros alcalinidade, dureza,
amônia e nitrito foram coletadas amostras de
água das incubadoras de embriões do CPAq –
DNOCS e refrigeradas a 4°C conforme
recomendações do Guia da CETESB
(Companhia de Tecnologia de Saneamento
Ambiental) até serem processadas em
Fortaleza pela. Superintendência Estadual do
Meio Ambiente do Ceará (SEMACE).
Para os parâmetros microbiológicos, foi
analisada o número mais provável de
coliformes termotolerantes e o número mais
provável de Pseudomonas. Para tanto, as
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amostras também foram processadas no
mesmo dia pelo LABOMAR: Instituto de
Ciências do Mar – UFC. No local, as amostras
foram serialmente diluídas em solução salina
estéril até 10-5. O Número Mais Provável
(NMP) de coliformes termotolerantes foi
determinado segundo a técnica dos tubos
múltiplos usando meio de cultura Caldo Lauryl
MUG (Difco). Para se obter o NMP de
coliformes termotolerantes, consultou-se a
tabela de Mc Crady (Apha, 2005). O NMP de
Pseudomonas spp. foi obtido através da
técnica de tubos múltiplos usando caldo
asparagina, como citado por Cabrini & Gallo
(2001). Dos tubos positivos (com turvação)
foram repicadas alçadas para placas de ágar
cetrimide e incubadas a 35 °C por 48 h. O
surgimento de coloração esverdeada em toda a
placa ou de colônias com luminescência verde
indicou resultado positivo para a presença de
Pseudomonas spp. Para a contagem de
bactérias heterotróficas cultiváveis foi utilizada
a técnica de plaqueamento pour plate onde
uma alíquota de 1 mL de cada diluição
sucessiva foi colocado em placa de Petri e
coberto com o meio de cultivo Plate Count
Agar (PCA), misturado e incubadas em estufa
a 35–37 ºC por 48 h de acordo com o Standard
Methods (Apha, 2005).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
As
imagens
registradas
para
o
desenvolvimento embrionário se enquadram
no padrão relatado pela literatura para a
espécie carpa comum (Cyprinus carpio). O
tipo de clivagem foi meroblástica discoidal
típica de ovos telolétcitos e o desenvolvimento
embrionário, apresentou três períodos bem
definidos, divididos em mórula, blástula e
gástrula (Leite et al., 2013) (Fig. 1).
A taxa de fertilização média encontrada foi de
17,25 ± 1,19%, sendo considerada baixa
quando comparada a 75,6 ± 7,5% observada
por Irawan et al. (2010) para sêmen fresco. A
taxa de eclosão foi nula, observando-se
embriões degenerados na sua totalidade.
A temperatura é considerada um fator
importante para se monitorar a má formação
nas larvas, pois segundo Moreira et al. (2001),
a temperatura ótima da água para se realizar a
reprodução induzida das carpas comuns, situase entre 22 a 28 ºC. Assim, a temperatura
média de 28,63 ± 0,67 ºC (Tab. 1) encontrada
no presente trabalho está no limite para os
padrões de outros estudos na área de
desenvolvimento inicial de carpas, podendo ter
ocasionado má formação dos embriões e não
eclosão.
A concentração de oxigênio dissolvido para
um desenvolvimento embrionário ideal em
carpa comum encontra-se entre 6 a 9 mg L-1
O2, sendo considerada uma das espécies mais
exigentes (Boryshpolets et al., 2009). No
entanto, o valor médio encontrado para o
oxigênio dissolvido nas incubadoras dos
embriões foi de 4,38 ± 0,41 mg/L O2 (Tab. 1),
sendo inferior ao relatado na literatura para a
espécie.
A dureza e a alcalinidade apresentaram níveis
de 216,6 e 156 mg/L de CaCO3 (Tab. 1)
podendo ser classificadas como águas
brandamente duras e, portanto, sem aplicação
biológica (Graeff & Mondardo, 2006). Além
disso, esses dois parâmetros podem ter
ocasionando uma grande oscilação do pH de
7,5 a 10,9 (Tab. 1).
A concentração de amônia encontrada de 1,09
mg/L (Tab. 1) foi considerada alta, apesar de
permanecer dentro da tolerância de 0,6 e 2
mg/L usualmente reportados. O nível de nitrito
foi de 0,104 mg/L, estando fora das
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concentrações letais para a espécie estudada
(Golombieski et al., 2005).
No que diz respeito às análises bacteriológicas,
verificou-se a ocorrência de coliformes
termotolerantes (17 x 102 100 mL-1) (Tab.1)
indicando presença de efluentes de esgotos
domésticos, assim como também a ocorrência
de Pseudomonas sp. (4,5 x 102 100 mL-1)
(Tab.1), consideradas patógenos oportunistas
na infecção de ovos de peixes. De fato,
Sorensen et al. (2014) verificou que a
interferência microbiana em ovos fertilizados
de enguia (Anguilla anguilla) afetou
significativamente a taxa de eclosão e a
longevidade larval. Além disso, observou-se
na água a presença de uma grande quantidade
de zooplâncton, podendo ser responsável
também pela degeneração de embriões em
desenvolvimento.
Podemos concluir que a eutrofização do açude
Pereira de Miranda pode prejudicar a
reprodução de carpa comum nas estações de
piscicultura abastecidas pelo açude, o que
torna urgente a definição de uma série de ações
para melhoria de suas águas.
Figura 1. Estágios do desenvolvimento embrionário de carpa comum (Cyprinus carpio). (A)
formação de mórula, (B) formação de blástula e (C) gástrula.
Tabela 1. Médias dos valores físicos, químicos e microbiológicos da água do açude Pereira
de Miranda nas unidades experimentais durante o experimento. Pentecoste, Ceará.
Parâmetros
Média ± D. P.
Temperatura (°C)
28,63 ± 0,67
Oxigênio dissolvido (mg/L O2)
4,38 ± 0,41
Dureza (mg/L CaCO3)
216,6
Alcalinidade (mg/L CaCO3)
156
pH (0-14)
7,5 a 10,9
Amônia (mg/L)
1,09
Nitrito (mg/L)
0,104
-1
Coliformes termotolerantes (100 mL )
17 x 102
Pseudomonas sp. (100 mL-1)
4,5 x 102
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AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao Departamento Nacional de
Obras Contra Secas (DNOCS) e Laboratório
de Biotecnologia da Reprodução de Peixes
(LBRP), por fornecer as instalações e as
amostras utilizadas nos experimentos. A
Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP)
pelo apoio financeiro e ao Conselho Nacional
de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
(CNPq) pela concessão de bolsa de estudos.
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