Plasticity and growth of the miotomal musculature in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) fed on a vitamin C supplemented diet

Orientador: Maeli Dal Pai SilvaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: o desenvolvimento da musculatura em animais utilizados como alimento tem importância na qualidade e no aumento da massa muscular. Esse estudo teve por objetivo avaliar as características morfológicas e o crescimento da musculatura miotomal em tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) submetida à dieta com suplementação de vitamina C. O experimento foi realizado a partir da primeira alimentação exógena até 60 dias. As larvas foram distribuídas em cinco tratamentos, numa densidade de 10 indivíduos/L onde foram administrados os seguintes níveis de suplementação de vitamina C/ kg de ração balanceada: T1 = sem suplementação, T2 = 250 mg, T3 = 500 mg, T4 =1000 mg, T5 = sem suplementação até o vigésimo dia do tratamento, e com suplementação de 500 mg do vigésimo primeiro ao sexagésimo dia de experimento. Foram realizadas cinco repetições por tratamento com distribuição randômica. Cinco peixes de cada tratamento foram anestesiados com Ms-222 - SIGMA, sacrificados e a biometria foi efetuada após 20, 40 e 60 dias de experimento. Após isso, amostras de músculo foram congeladas em n-hexana resfriada em nitrogênio líquido e cortes histológicos foram submetidos à coloração HE (para análise da morfologia geral da musculatura), à reação mATPase, após pré incubação ácida (para a análise das características da ATPase miofibrilar) e à reação NADH-TR (para análise do metabolismo oxidativo das fibras). Aos 20 e 60 dias do experimento, cinco amostras de cada tratamento foram submetidos às reações imunohistoquímicas MyoD e miogenina (fatores de transcrição miogênica - para avaliar o grau de proliferação e diferenciação das celulas precursoras miogênicas). Também foram coletadas amostras de músculo para fixação em formalina neutra tamponada, processadas para serem embebidos em paraplast e os cortes histológicos foram submetidos à reação imunohistoquímica PCNA (Antígeno Nuclear de Proliferação Celular). A suplementação com os maiores níveis de vitamina C e após o período de restrição promoveu maior ganho de massa corpórea. O crescimento muscular em todos os tratamentos ocorreu principalmente por hiperplasia. Durante o experimento não foram observadas alterações morfológicas e histoquímicas nas fibras musculares. A suplementação de 500mg vit C kg-1da ração após a restrição por 20 dias promoveu a proliferação e a diferenciação das células precursoras miogênicas 500mg vit C kg-1 da ração foi o nível de suplementação apropriado para a miogênese e o desenvolvimento da TilápiaAbstract: Muscle development in animais utilized for food has importance to muscle quality and mass increase. The aim of this study was evaluate the morphologic and the growth characteristics of the miotomal muscle in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) submitted to a vitamin C supplemented diet. The experiment was carried through from the first exogenous feeding up to 60 days. The larvae were distributed into five treatments, in aquaria at 10/L density. The levels of vitamin C supplement/kg of ration were: T1=no supplement, T2=250mg vit C kg-1 of diet, T3=500mg vit C kg-1of diet, T4= 1000mg vit C kg-1 of diet, T5= no supplement until 20 days and 500mg vit C kg-1 of diet on days 20 to 60. There were 5 repetitions for each treatment. After 20, 40 and 60 days, 5 fish from each treatment were anaesthetized with MS-222 - SIGMA, sacrificed and weighed. Muscle fragments were cooled in liquid nitrogen. Histological sections were submitted to the following reactions: Haematoxilin-Eosin (for analysis of the muscle morphology and to determine muscle fibers diameters); Nicotinamide Adenine Dinucleotide Tetrazolium Reductase (NADH-TR), for muscle fibre metabolic evaluation (oxidative and glycolitic); and miofibrillar ATPase (mATPase), in pH 9.4, after acid preincubation to study myosin ATPase characteristics. After 20 and 60 days, muscle samples from five fish of each treatment were immersed in n-Hexane cooled in liquid nitrogen and histological sections were submitted to the MyoD and myogenin immunohistochemical reaction to evaluate cell proliferation and differentiation. Another five fish per treatment were embedded in Paraplast and histological sections were submitted to PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen) immunohistochemical reaction to evaluate the degree of cell proliferation per treatment. During the experiment, ali treatments increased in weight and length. Weight differences were significant only on day 60. Supplementation with high vitamin C levels and after a period of restriction promoted an increase in body mass. Muscle fiber morphology, metabolic and myosin ATPase characteristics were normal and similar in all treatments. Muscle growth in all treatments was predominantly by hyperplasia. Proliferation and differentiation of myogenic precursor cells was higher with 500mg vit C kg-1 of supplemented diets throughout the experiment. Restriction of this supplementation for 20 days did not harm differentiation and still promoted myogenic precursor cell proliferation. The appropriate levei of vitamina C to myogenesis and the development of the Tilapia was 500mg vit C kg-1 of the rationDoutoradoBiologia CelularDoutor em Biologia Celular e Estrutura