Loading...
Publication
Seaweed extracts: an eco-friendly approach to mitigate amyloodinium ocellatum parasite of marine fish
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 621.38 KB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
The ectoparasite Amyloodinium ocellatum poses a significant threat to both brackish and marine warmwater aquaculture fishes, causing severe morbidity and mortality. Current treatments for amyloodiniosis are limited and environmentally unfriendly. Seaweed extracts, known for their antiparasitic, anti-inflammatory, and antibacterial properties, offer a promising direction for addressing this gap. This research was dedicated to investigating the effects of six aqueous extracts from seaweed species, Asparagopsis armata gametophyte, Asparagopsis sp. tetrasporophyte, Sphaerococcus coronopifolius, Gracilaria sp., Halopteris scoparia, and Ulva sp., in delaying the development and/or mortality rates of two life stages of A. ocellatum, the tomonts and the dinospores. The study utilized a controlled in vitro environment, where each seaweed extract was subjected to various dilutions (1:1, 1:5, 1:10, 1:25, 1:50, and 1:100), along with a control treatment using autoclaved seawater. The inactivation rates of tomonts were monitored over 96 hours, while dinospore mortality rates were observed over 6 hours. The results revealed that none of the extract treatments achieved complete inactivation of tomonts, instead they temporarily inhibited their activity. Notably, the extract from the red seaweed A. armata gametophyte displayed the highest effectiveness, with inactivity rates reaching 99% at 24 hours and 48% at 96 hours. Similarly, no seaweed extract consistently induced significant higher mortalities in dinospores when compared to the control group, which exhibited substantial mortality rates. Overall, this study shows the promising outcomes achieved, particularly with the A. armata gametophyte extract in tomont inactivation. Besides, optimized outcomes might be expected by utilizing an optimized approach for the methodology of the dinospores trials.
O ectoparasita Amyloodinium ocellatum é o dinoflagelado mais comum e importante que afetas peixes, causando morbidade e mortalidades graves em peixes de aquacultura de água salobra e marinha em todo o mundo. A. ocellatum tem um ciclo de vida direto que consiste em três fases distintas. O trofonte, estágio parasitário, que se encontra nas brânquias e no epitélio da pele, que após atingida a sua maturação é libertado do seu hospedeiro e dá origem ao tomonte (cisto de repouso reprodutor) e consequentemente ao dinosporo (flagelado de vida livre) após sucessivas divisões. Atualmente, os tratamentos mais comuns empregados no controlo de A. ocellatum. enfrentam desafios significativos. Tendo em conta o exemplo do sulfato de cobre, observa-se que, em doses mais elevadas (10 ppm), esse tratamento não demonstrou eficácia na eliminação dos tomontes, enquanto em relação aos dinósporos, apenas foi necessária uma dose menos concentrada (0.5 ppm) para a sua eliminação. Além disso, é importante realçar que o uso de tais tratamentos pode ter impactos adversos tanto no ambiente aquático quanto na saúde dos próprios peixes, devido à toxicidade associada a essas substâncias. Para contrariar o uso destes tratamentos, recorremos aos extratos de algas marinhas, amplamente reconhecidos pelas suas notáveis propriedades antiparasitárias, anti-inflamatórias e antibacterianas. Essas propriedades são atribuídas a uma variedade de metabólitos secundários presentes nas algas, tais como o polifenol e a fucoxantina, um carotenóide. Estes compostos bioquímicos, presentes nos extratos de algas, desempenham um papel fundamental na atividade antiparasitária, afetando diretamente o parasita em questão. Esta abordagem representa uma direção extremamente promissora para preencher a lacuna existente no tratamento da amiloodiniose. O desenvolvimento de tratamentos naturais baseadas em extratos de algas oferecem a perspetiva de uma alternativa eficaz e menos prejudicial para o ambiente aquático e para a saúde dos peixes em sistemas de aquacultura de água salobra e marinha. Ao compreendermos a relação entre os compostos bioquímicos presentes nas algas e sua capacidade de combater o parasita, podemos avançar na otimização dessas terapias e explorar oportunidades adicionais de aprimoramento, oferecendo assim uma nova possibilidade para o controle bem-sucedido da amiloodiniose. Este trabalho foi dedicado a investigar os efeitos de seis extratos aquosos de espécies de algas marinhas no desenvolvimento e mortalidade do parasita. Dentro das vermelhas as algas analisadas foram quatro, a Asparagopsis armata gametófito, Asparagopsis sp. tetraesporófito, Gracilaria sp. e Sphaerococcus coronopifolius, enquanto que dentro das algas verdes e castanhas foram testadas apenas uma de cada, Ulva sp. e Halopteris scoparia, respetivamente, no retardamento do desenvolvimento e taxas de mortalidade de duas fases da vida do parasita A. ocellatum, tomontes e dinósporos, respetivamente. O estudo utilizou um ambiente controlado in vitro, onde cada extrato de alga foi utilizado em várias diluições (1:1, 1:5, 1:10, 1:25, 1:50 e 1:100), juntamente com um tratamento de controle usando água salgada autoclavada. As taxas de inativação dos tomontes foram monotorizados ao longo de 96 horas com quatro tempos de contagem diferentes com intervalos de 24 horas, enquanto que as taxas de mortalidade dos dinósporos foram observadas ao longo de 6 horas, mais especificamente no momento da inoculação dos extratos das algas com os dinósporos (0 horas), na primeira hora, na terceira hora e por fim na sexta hora. Os resultados revelaram que nenhum dos tratamentos com extratos alcançou a inativação completa dos tomontes, no entanto estes inibiram temporariamente a sua atividade. Notavelmente, o extrato da alga vermelha A. armata gametófito demontrou a maior eficácia na diluição 1:1. Nessa condição, as taxas de inatividade dos tomontes alcançaram valores de 99% no período inicial de 24 horas e embora tenham diminuído para 48% após 96 horas, essa taxa inicial é altamente promissora. Além disso, observações revelaram que, entre as variedades de algas vermelhas testadas, a alga Gracilaria sp., também apresentou resultados notáveis. Este extrato, quando submetido às mesmas condições de diluição, registou um pico de inatividade considerável, atingindo os 63% nas primeiras 24 horas e mantendo-se em 8.5% após 96 horas. Ainda no capítulo da inativação dos tomontes, mais concretamente no seu tempo da primeira divisão, apenas o extrato da alga A. armata gametófito, mostrou resultados promissores com a sua primeira divisão apenas a aparecer na diluição 1:1 ao fim das primeiras 72 horas, enquanto que em qualquer outro extrato esta divisão não teve qualquer retardamento, acabando por se começarem a dividir logo nas 24 horas de inoculação. Da mesma forma, nenhum extrato de alga induziu consistentemente mortalidades significativas maiores nos dinósporos em comparação com o grupo de controle, que exibiu taxas de mortalidade muito elevadas. Esta observação pode se revelar de importância fundamental para orientar o desenvolvimento de projetos futuros voltados para o uso de extratos de algas no combate aos dinósporos do parasita A. ocellatum. Inicialmente, a expectativa era que a ação dos extratos de algas produzisse resultados mais favoráveis em termos de mortalidade dos dinósporos em comparação com a taxa de inativação dos tomontes, devido à reputação da resistência destes últimos. Surpreendentemente, os resultados deste estudo apontaram para uma dinâmica oposta, onde os extratos de algas não induziram consistentemente taxas significativamente mais elevadas de mortalidade nos dinósporos em comparação com o grupo de controle. Isso sugere que, para alcançar resultados otimizados no que diz respeito aos dinósporos, será crucial melhorar e ajustar a metodologia usada no tratamento desses estágios de vida do parasita. Assim, a pesquisa futura pode-se concentrar na exploração de novas abordagens metodológicas e na identificação de substâncias específicas presentes nas algas que possam ser mais eficazes na redução da mortalidade dos dinósporos, proporcionando assim uma base sólida para o desenvolvimento de estratégias de controlo mais eficazes. No contexto geral deste estudo, foram alcançados resultados promissores ao utilizar o extrato da alga vermelha A. armata gametófito para inativar os tomontes. Este extrato não apenas demonstrou uma notável taxa de inatividade dos tomontes, atingindo uma taxa impressionante de 99% num período de 24 horas, mas também exibiu um impacto significativo no tempo de primeira divisão dos tomontes. No entanto, é importante realçar que, apesar desses avanços promissores, há espaço para melhorias adicionais nomeadamente na metodologia do tratamento dos dinósporos e otimização dos extratos de macroalgas a testar.
O ectoparasita Amyloodinium ocellatum é o dinoflagelado mais comum e importante que afetas peixes, causando morbidade e mortalidades graves em peixes de aquacultura de água salobra e marinha em todo o mundo. A. ocellatum tem um ciclo de vida direto que consiste em três fases distintas. O trofonte, estágio parasitário, que se encontra nas brânquias e no epitélio da pele, que após atingida a sua maturação é libertado do seu hospedeiro e dá origem ao tomonte (cisto de repouso reprodutor) e consequentemente ao dinosporo (flagelado de vida livre) após sucessivas divisões. Atualmente, os tratamentos mais comuns empregados no controlo de A. ocellatum. enfrentam desafios significativos. Tendo em conta o exemplo do sulfato de cobre, observa-se que, em doses mais elevadas (10 ppm), esse tratamento não demonstrou eficácia na eliminação dos tomontes, enquanto em relação aos dinósporos, apenas foi necessária uma dose menos concentrada (0.5 ppm) para a sua eliminação. Além disso, é importante realçar que o uso de tais tratamentos pode ter impactos adversos tanto no ambiente aquático quanto na saúde dos próprios peixes, devido à toxicidade associada a essas substâncias. Para contrariar o uso destes tratamentos, recorremos aos extratos de algas marinhas, amplamente reconhecidos pelas suas notáveis propriedades antiparasitárias, anti-inflamatórias e antibacterianas. Essas propriedades são atribuídas a uma variedade de metabólitos secundários presentes nas algas, tais como o polifenol e a fucoxantina, um carotenóide. Estes compostos bioquímicos, presentes nos extratos de algas, desempenham um papel fundamental na atividade antiparasitária, afetando diretamente o parasita em questão. Esta abordagem representa uma direção extremamente promissora para preencher a lacuna existente no tratamento da amiloodiniose. O desenvolvimento de tratamentos naturais baseadas em extratos de algas oferecem a perspetiva de uma alternativa eficaz e menos prejudicial para o ambiente aquático e para a saúde dos peixes em sistemas de aquacultura de água salobra e marinha. Ao compreendermos a relação entre os compostos bioquímicos presentes nas algas e sua capacidade de combater o parasita, podemos avançar na otimização dessas terapias e explorar oportunidades adicionais de aprimoramento, oferecendo assim uma nova possibilidade para o controle bem-sucedido da amiloodiniose. Este trabalho foi dedicado a investigar os efeitos de seis extratos aquosos de espécies de algas marinhas no desenvolvimento e mortalidade do parasita. Dentro das vermelhas as algas analisadas foram quatro, a Asparagopsis armata gametófito, Asparagopsis sp. tetraesporófito, Gracilaria sp. e Sphaerococcus coronopifolius, enquanto que dentro das algas verdes e castanhas foram testadas apenas uma de cada, Ulva sp. e Halopteris scoparia, respetivamente, no retardamento do desenvolvimento e taxas de mortalidade de duas fases da vida do parasita A. ocellatum, tomontes e dinósporos, respetivamente. O estudo utilizou um ambiente controlado in vitro, onde cada extrato de alga foi utilizado em várias diluições (1:1, 1:5, 1:10, 1:25, 1:50 e 1:100), juntamente com um tratamento de controle usando água salgada autoclavada. As taxas de inativação dos tomontes foram monotorizados ao longo de 96 horas com quatro tempos de contagem diferentes com intervalos de 24 horas, enquanto que as taxas de mortalidade dos dinósporos foram observadas ao longo de 6 horas, mais especificamente no momento da inoculação dos extratos das algas com os dinósporos (0 horas), na primeira hora, na terceira hora e por fim na sexta hora. Os resultados revelaram que nenhum dos tratamentos com extratos alcançou a inativação completa dos tomontes, no entanto estes inibiram temporariamente a sua atividade. Notavelmente, o extrato da alga vermelha A. armata gametófito demontrou a maior eficácia na diluição 1:1. Nessa condição, as taxas de inatividade dos tomontes alcançaram valores de 99% no período inicial de 24 horas e embora tenham diminuído para 48% após 96 horas, essa taxa inicial é altamente promissora. Além disso, observações revelaram que, entre as variedades de algas vermelhas testadas, a alga Gracilaria sp., também apresentou resultados notáveis. Este extrato, quando submetido às mesmas condições de diluição, registou um pico de inatividade considerável, atingindo os 63% nas primeiras 24 horas e mantendo-se em 8.5% após 96 horas. Ainda no capítulo da inativação dos tomontes, mais concretamente no seu tempo da primeira divisão, apenas o extrato da alga A. armata gametófito, mostrou resultados promissores com a sua primeira divisão apenas a aparecer na diluição 1:1 ao fim das primeiras 72 horas, enquanto que em qualquer outro extrato esta divisão não teve qualquer retardamento, acabando por se começarem a dividir logo nas 24 horas de inoculação. Da mesma forma, nenhum extrato de alga induziu consistentemente mortalidades significativas maiores nos dinósporos em comparação com o grupo de controle, que exibiu taxas de mortalidade muito elevadas. Esta observação pode se revelar de importância fundamental para orientar o desenvolvimento de projetos futuros voltados para o uso de extratos de algas no combate aos dinósporos do parasita A. ocellatum. Inicialmente, a expectativa era que a ação dos extratos de algas produzisse resultados mais favoráveis em termos de mortalidade dos dinósporos em comparação com a taxa de inativação dos tomontes, devido à reputação da resistência destes últimos. Surpreendentemente, os resultados deste estudo apontaram para uma dinâmica oposta, onde os extratos de algas não induziram consistentemente taxas significativamente mais elevadas de mortalidade nos dinósporos em comparação com o grupo de controle. Isso sugere que, para alcançar resultados otimizados no que diz respeito aos dinósporos, será crucial melhorar e ajustar a metodologia usada no tratamento desses estágios de vida do parasita. Assim, a pesquisa futura pode-se concentrar na exploração de novas abordagens metodológicas e na identificação de substâncias específicas presentes nas algas que possam ser mais eficazes na redução da mortalidade dos dinósporos, proporcionando assim uma base sólida para o desenvolvimento de estratégias de controlo mais eficazes. No contexto geral deste estudo, foram alcançados resultados promissores ao utilizar o extrato da alga vermelha A. armata gametófito para inativar os tomontes. Este extrato não apenas demonstrou uma notável taxa de inatividade dos tomontes, atingindo uma taxa impressionante de 99% num período de 24 horas, mas também exibiu um impacto significativo no tempo de primeira divisão dos tomontes. No entanto, é importante realçar que, apesar desses avanços promissores, há espaço para melhorias adicionais nomeadamente na metodologia do tratamento dos dinósporos e otimização dos extratos de macroalgas a testar.
Description
Keywords
Aquaculture Amyloodinium ocellatum Seaweed extracts Natural treatments Parasite management