Hipofisação de matrinxã, Brycon amazonicus, e lambari, Astyanax altiparanae com extrato de hipófise de lambari associada à PGF2α

A aquicultura depende da produção eficiente de formas jovens em cativeiro. Entretanto, a reprodução induzida de peixes migradores neotropicais ainda é baseada predominantemente na hipofisação, técnica amplamente utilizada, mas que apresenta falhas recorrentes de ovulação, comprometendo a produção aquícola. Diante desse cenário, esta tese teve como objetivo ampliar o conhecimento sobre os mecanismos fisiológicos envolvidos na maturação final dos oócitos e na ovulação em peixes migradores neotropicais, utilizando como modelos experimentais o lambari (Astyanax altiparanae) e o matrinxã (Brycon amazonicus). Para isso, foram empregadas abordagens complementares in vitro e in vivo. Inicialmente, foi desenvolvido e padronizado um sistema de cultivo folicular para indução da ovulação in vitro em lambari, estabelecendo as condições experimentais necessárias para o isolamento, cultivo e indução hormonal de folículos ovarianos (manuscritos 1 e 2). Em seguida, esse protocolo foi adaptado para o matrinxã, possibilitando a investigação dos efeitos do 17α,20β-diidroxi-4-pregnen-3-ona (DHP), da prostaglandina F₂α (PGF2α), da melatonina e de diferentes extratos hipofisários sobre a maturação final e a ovulação (manuscrito 3). Paralelamente, foram conduzidos experimentos in vivo para avaliar a eficiência de protocolos de reprodução induzida utilizando extratos hipofisários de carpa (CPE) e de lambari (LPE), associados ou não à PGF₂α, nas duas espécies (manuscrito 4). Os resultados permitiram estabelecer o primeiro sistema padronizado de indução da ovulação in vitro para Characiformes neotropicais, constituindo uma ferramenta experimental inédita para estudos da fisiologia ovariana. O protocolo desenvolvido para o lambari mostrou-se aplicável ao matrinxã, demonstrando seu potencial como modelo para estudos comparativos da reprodução em espécies neotropicais. Os experimentos confirmaram o DHP como o principal esteroide indutor da maturação final e da ovulação em ambas as espécies, enquanto a PGF₂α também induziu a ovulação em lambari in vitro. Em matrinxã, verificou-se que a hipofisação in vitro, embora estimulasse a produção de DHP, não promovia concentrações suficientes desse hormônio para desencadear a ovulação, sugerindo limitações na esteroidogênese folicular como um dos fatores associados às falhas observadas na reprodução induzida. A melatonina não alterou a resposta ovulatória nas condições experimentais avaliadas, indicando diferenças em relação aos mecanismos descritos para espécies-modelo. Nos estudos in vivo, o extrato hipofisário de lambari apresentou eficiência semelhante à do extrato hipofisário de carpa para a indução reprodutiva de lambari e matrinxã, constituindo uma alternativa promissora ao uso do CPE. A associação da PGF₂α aos protocolos convencionais mostrou-se eficiente para a indução reprodutiva das duas espécies, embora seu efeito adicional sobre o sucesso da ovulação tenha se mostrado dependente das características fisiológicas de cada espécie. Em conjunto, esta tese estabelece uma plataforma experimental inédita para o estudo da maturação final e da ovulação em peixes migradores neotropicais, amplia o conhecimento sobre a atuação do DHP, das prostaglandinas e da melatonina na fisiologia ovariana e demonstra que a integração entre abordagens in vitro e in vivo constitui uma estratégia eficiente para compreender os mecanismos da reprodução e subsidiar o desenvolvimento de protocolos de indução reprodutiva mais eficientes para espécies de interesse aquícola.

Resumo (inglês)

Aquaculture is only possible due to methods for producing juveniles in captivity. However, the induced reproduction in Neotropical migratory fish is still predominantly based on hypophysation, a widely used technique that frequently results in ovulation failure, thereby compromising aquaculture production. In this context, this present thesis aimed to expand the understanding of the physiological mechanisms involved in final oocyte maturation and ovulation in Neotropical migratory fish, using lambari (Astyanax altiparanae) and matrinxã (Brycon amazonicus) as experimental models. To achieve this, complementary in vitro and in vivo approaches were employed. Initially, an in vitro follicle culture system was developed and standardized for ovulation induction in lambari, establishing the experimental conditions required for the isolation, culture, and hormonal induction of ovarian follicles (Manuscripts 1 and 2). Subsequently, this protocol was adapted for matrinxã, enabling the investigation of the effects of 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one (DHP), prostaglandin F2α (PGF2α), melatonin, and different pituitary extracts on final oocyte maturation and ovulation (Manuscript 3). In parallel, in vivo experiments were conducted to evaluate the efficiency of induced reproduction protocols using carp pituitary extract (CPE) and lambari pituitary extract (LPE), either alone or combined with PGF₂α, in both species (Manuscript 4). The results established the first standardized in vitro ovulation induction system for Neotropical Characiformes, providing a novel experimental tool for studies of ovarian physiology. The protocol developed for lambari was successfully applied to matrinxã, demonstrating its potential as a comparative model for reproductive studies in Neotropical species. The experiments confirmed DHP as the main steroid responsible for inducing final oocyte maturation and ovulation in both species, whereas PGF2α also induced in vitro ovulation in lambari. In matrinxã, in vitro hypophysation stimulated DHP production but failed to generate hormone concentrations sufficient to trigger ovulation, suggesting that limitations in follicular steroidogenesis may contribute to the ovulation failures observed during induced reproduction. Melatonin did not affect the ovulatory response under the experimental conditions evaluated, indicating differences from the mechanisms previously described in model species. In the in vivo studies, lambari pituitary extract showed reproductive induction efficiency comparable to that of carp pituitary extract in both lambari and matrinxã, representing a promising alternative to CPE. The addition of PGF2α to conventional induction protocols proved effective for reproductive induction in both species, although its additional effect on ovulation success depended on the physiological characteristics of each species. Collectively, this thesis establishes a novel experimental platform for investigating final oocyte maturation and ovulation in Neotropical migratory fish, expands the current knowledge of the roles of DHP, prostaglandins, and melatonin in ovarian physiology, and demonstrates that the integration of in vitro and in vivo approaches is an effective strategy for elucidating reproductive mechanisms and supporting the development of more efficient induced reproduction protocols for aquaculture species.

Palavras-chave

Aquicultura Prostaglandinas Peixes Peixes reprodução

Idioma

Português

Citação

BENEVENTE, C. F. - Hipofisação de matrinxã, Brycon amazonicus, e lambari, Astyanax altiparanae com extrato de hipófise de lambari associada à PGF2. 2026. 152 f. Tese (Doutorado em Ciências - Aquicultura) - Centro de Aquicultura da UNESP, Universidade Estadual Paulista "Julio de Mesquita Filho", Jaboticabal, 2026.