Comparison between biochemical responses of the teleost pacu and its hybrid Tambacu (Piaractus mesopotamicus xColossoma macropomum) to short term nitrite exposure Translated title: Comparação entre as respostas bioquímicas do teleosteo pacu e de seu híbrido tambacu (Piaractus mesopotamicus x Colossoma macropomum) à exposição aguda ao nitrito

Abstract

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

Translated abstract

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