ESTM - Mestrado em Aquacultura
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- Estudo do comportamento do Rascasso da Madeira (Scorpaena maderensis) e avaliação do potencial ornamentalPublication . Mota, Mateus Manuel Silva Teles Neto da; Baptista, Teresa Maria Coelho; Correia, , João Pedro SantosA aquariofilia, enquanto atividade recreativa, tem crescido significativamente nos últimos anos, acompanhada por uma procura crescente por novas espécies ornamentais, a fim de oferecer uma maior variedade de opções aos consumidores. Dado o elevado custo das espécies ornamentais tropicais, a introdução de espécies de águas temperadas ou frias no mercado pode representar uma alternativa mais acessível. O presente estudo teve como objetivo investigar a espécie Scorpaena maderensis (Rascasso da Madeira) quanto à sua adaptação a ambientes aquáticos artificiais e ao seu comportamento, com a finalidade de avaliar o seu potencial como espécie ornamental. Problemas relacionados com a manutenção da qualidade da água resultaram em elevadas taxas de mortalidade. Contudo, foram obtidas informações promissoras sobre a capacidade de adaptação da espécie a aquários. S. maderensis, demonstrou um comportamento territorial, mas pode coexistir com outras espécies, desde que estas sejam de tamanho suficiente para não serem interpretadas como presas. A compatibilidade com outras espécies, a adaptação ao fornecimento de alimento não vivo e a aprendizagem de que a presença humana não representa uma ameaça são resultados positivos que indicam o potencial da espécie para ser estabelecida como uma espécie ornamental. Estudos futuros, conduzidos em aquários de maior porte, com manutenção aprimorada da qualidade da água e a introdução de diferentes espécies, poderão consolidar Scorpaena maderensis como uma opção viável para aquários ornamentais, além de proporcionar novos dados científicos sobre uma espécie ainda pouco estudada.
- Modelling Paracentrotus lividus (Lamarck, 1816) reproduction through nutrition and temperaturePublication . Santos, Patrícia Alexandra Matos; Lourenço, Silvia Alexandra PereiraThe sea urchin Paracentrotus lividus is highly appreciated in Europe for its gonads. The reddish-orange pigmentation of the gonads is the result of the accumulation of echinenone, a carotenoid pigment, resulting of the transformation, in the digestive tube, of dietary β-carotene present in a variety of algae which P. lividus feeds on. These carotenoids play a significant role in various biological functions of sea urchins, including oocyte production and development. Temperature has also been shown to influence the progression of sea urchins through their developmental stages and elevated temperatures have been demonstrated to exert a considerable degree of stress on the animals. The present study was conducted following the hypothesis that a diet abundant in carotenoids will have a beneficial effect on the reproduction and early development of sea urchins. The principal objective of this study was to evaluate the combined effect of different temperatures and diets on the maturity, oocyte size and embryonic development of P. lividus. To achieve such objective, adult sea urchins were subjected to a maturity enhancement trial of 120 days, where these were fed two jellified diets, one rich in carotenoids (HC) and the other without (LC). During the trial, the sea urchins were conditioned to two different temperatures, an ambient temperature (18ºC) and an ocean warming scenario (21.5ºC), in a crossed design with four conditioning treatments (18LC, 18HC, 21LC and 21HC). After this trial, the females from each treatment were induced to spawn, crossing their oocytes with the males from the 18HC treatment. The resulting eggs were then incubated for 48 hours at the same temperature as the females. The results obtained demonstrated a general increase in the gonadosomatic index in all treatments. Histological analysis showed that males had a higher percentage of maturation regardless of the conditioning treatment. Furthermore, the oocytes from the 18LC females were found to be larger than those produced by females from the remaining treatments. The embryos obtained from females of the 21HC treatment demonstrated accelerated development, with malformations affecting the position/shape of the spicules. The study concluded that all four treatments promoted maturation, partially supporting the initial hypothesis. It was also concluded that temperature at which the progeny is kept can have a greater influence on malformations than the diet consumed by the progeny, not supporting the initial hypothesis proposed.
- Internship Report at Oceano FrescoPublication . Vicente, Rúben Mckie; Baptista, Teresa Maria CoelhoThe increasing global demand for sustainable protein sources has positioned aquaculture as a key solution for food security and environmental conservation. This internship at Oceano Fresco focused on the cultivation of the native European clam species Venerupis corrugata and Ruditapes decussatus using innovative aquaculture techniques. The internship involved hands-on participation in hatchery operations, including broodstock handling, spawning, larval rearing, and microalgae cultivation, along with microbiological monitoring and biosecurity measures. Additionally, a research project was conducted to evaluate the impact of different conditioning methods on broodstock gonadal maturation and reproductive success. Results showed that broodstock conditioned in a recirculating system (R) exhibited 43.8% higher egg production, a 15.3 percentage point increase in hatching success, and nearly double the number of viable D-larvae compared to those in a flow-through system (FT). Despite no significant differences in broodstock survival or gonadal maturation rates between treatments, the R system facilitated faster reproductive development and improved larval viability. These findings highlight the potential of optimized conditioning protocols to enhance hatchery efficiency and contribute to the sustainable production of bivalves. Implementing such strategies could increase the availability of broodstock year-round, fostering greater independence from natural reproductive cycles and enabling continuous cultivation throughout the year.
- Passive immunisation of European seabass (Dicentrarchus labrax) against Nervous Necrosis Virus (NNV)Publication . Abrantes, Catarina Rebelo; Baptista, Teresa Maria CoelhoViral infections in aquaculture are one of the main obstacles to aquaculture development, as they cause high economic losses. Viral encephalopathy and retinopathy (VER), caused by nervous necrosis virus (NNV), significantly impacts marine and freshwater aquaculture, causing high mortality in larval and juvenile populations with mortality rates up to 100%. There is no effective treatment against this infection nor commercial vaccine development. This study aimed to assess the applicability of a polyclonal antibody with antiviral potential for supplementing the diet of European seabass (Dicentrarchus labrax) in the larval stage after contact with NNV of the RGNNV genotype, as well as to evaluate how this antibody treatment could influence both fish survival rates and the reduction of viral replication over time. A neutralisation protocol was established using rabbit anti-NNV polyclonal antibodies as a positive control. Results demonstrate that PAb can be effectively administered to fish through both immersion and dietary routes, with findings suggesting potential protective effects when delivered via the diet. It was found that NNV infection is more efficient via injection (20%) compared to immersion (0%). Mortality was monitored and analysed throughout the trial, along with viral load, to gain a comprehensive understanding of the potential benefits associated with the administration of this polyclonal antibody following NNV infection. A reduction in mortality was observed in the treatment in which the feed was supplemented with rabbit serum (33.2%) compared to the treatment where the fish were infected with NNV (41.7%). A reduction in viral load was also observed between these treatments. Thus, supplementation with antiviral immunostimulants could be a promising strategy to prevent irreversible damage. However, more studies are still needed to understand how the immune system works in the presence of NNV with subsequent supplementation with polyclonal antibodies.
- Avaliação ambiental e nutricional do ciclo de vida da spirulina em modo de produção artesanalPublication . Dias, Jéssica Cristina Nobre; Lourenço, Sílvia Alexandra PereiraA Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é uma metodologia que quantifica os impactos ambientais de um sistema ou de um produto. Pode ser aplicada na aquacultura em geral, assim como no cultivo de spirulina, auxiliando na tomada de decisões para reduzir os impactos causados. O presente estudo teve como objetivos fazer uma avaliação ambiental da produção artesanal de spirulina e comparar com um cenário de produção com certificação biológica, fazendo uma avaliação da sua composição nutricional, de forma a perceber qual das produções seria mais vantajosa a nível ambiental. Para a ACV foi elaborado um inventário do ciclo de vida com os recursos e processos utilizados na produção artesanal de spirulina produzida entre os meses de abril e outubro, na unidade de produção da Tomar Natural. A abordagem utilizada foi desde o início da produção até à fase do embalamento, e a unidade funcional foi definida como 1 kg de spirulina. A avaliação dos impactes foi feita com o programa SimaPro utilizando o método ReCiPe. Para o perfil bioquímico foi feita a quantificação da humidade e das cinzas, e a determinação da gordura total, perfil de ácidos gordos e conteúdo em proteína. Os resultados da ACV da produção artesanal obtiveram os maiores impactos na maioria das categorias de impacte associados à infraestrutura, energia e em terceiro lugar, a embalagem; o elevado impacto da infraestrutura pode estar ligado à produção dos materiais usados na construção da unidade de produção, mas também ao facto da contribuição dos restantes fatores ser relativamente baixa. Na produção biológica os maiores impactos foram: a infraestrutura para a ecotoxicidade terrestre e a energia nas alterações climáticas. Ao comparar os dois modos de produção, a biológica apresentou maiores impactos ambientais, principalmente no consumo da água, eutrofização de água doce e alterações climáticas. Na produção artesanal a água do cultivo e os nutrientes são reciclados, enquanto que na biológica o uso da ureia certificada como fonte de azoto gera muitos resíduos, fazendo com água seja renovada com maior frequência, e consequentemente há um maior consumo energético. Os resultados mostraram que a produção biológica obteve maiores impactos ambientais e maiores custos de produção. Os resultados da análise nutricional demostraram diferenças significativas no conteúdo lipidico e proteíco, enquanto que o perfil de ácidos gordos é semelhante entre os dois modos de produção. Os PUFA (ácidos gordos polinsaturados), de forma geral, constituem a maioria dos lípidos totais, reforçando a ideia de que a spirulina é uma excelente fonte de ácidos gordos. A diferença no perfil bioquímico varia de acordo com a temperatura de cultivo e de secagem, intensidade da luz, nutrientes, modo de produção e o momento da colheita. No caso da produção artesanal, o cultivo é feito em raceways onde podem ocorrer oscilações da temperatura, afetando a eficiência na produção de proteína e diminuir o conteúdo proteico do produto final. A baixa percentagem de proteína na spirulina artesanal pode estar relacionada com o método de extração utilizado ou o processo da produção do pó para as análises.
- Study of the potential of the macroalgae Halopteris scoparia in aquaculture productionPublication . Abreu, Márcia Perestrelo; Mouga, Teresa Margarida Lopes da Silva; Pombo, Ana Margarida Paulino ViolanteThis thesis explored the cultivation conditions and growth patterns of Halopteris scoparia under controlled laboratory settings, with the goal of optimizing its growth for potential use in Integrated Multi-Trophic Aquaculture (IMTA) systems alongside marine fish. Healthy, wild thalli of H. scoparia were collected, acclimated, and subjected to various experiments to assess the effects of different culture media, salinity levels, stocking densities, light conditions, temperature, and wastewater reuse. Throughout the trials, it was observed that these factors significantly influenced the key growth parameters, Relative Growth Rate (RGR) and productivity, of H. scoparia. Notably, the introduction of the commercial medium Nutribloom® led to a significant increase in growth rates. The macroalgae presented adaptability to different salinities and an optimal growth with lower stocking densities (1g/L). The use of white LED light also enhanced growth performance, while temperature trials did not yield conclusive results. Furthermore, H. scoparia demonstrated positive growth when cultivated in wastewater from a meagre (Argyrosomus regius) fish farm using a recirculating aquaculture system (RAS), both in full-strength and diluted forms. Analysis of the cultivated biomass revealed notable differences in humidity and ash content compared to wild specimens, underscoring the influence of cultivation conditions on seaweed composition. Overall, the study highlights the species' potential for rapid growth in aquaculture and its suitability for integration into IMTA systems.
- Potencial de aplicação e seleção de um modelo de certificação em produção offshore de Dourada (Sparus aurata), na empresa Aquabaía (Grupo IlhaPeixe)Publication . Mendes, Leonor Martinez Batalha; Marques, Sónia Cristina Ferreira CotrimA aquacultura é um setor alimentar alvo de um rápido crescimento mundial, que tem procurado responder às necessidades do consumo de proteína piscícola, como alternativa à pesca selvagem. Valoriza a proteção da vida marinha, a preservação do habitat natural e o uso sustentável dos recursos marinhos. Para cumprir estas premissas, a aquacultura deve responder a uma série de orientações e normas de certificação, que contribuem para o desenvolvimento do setor e para o cultivo responsável. A certificação sustentável tem por base modelos de certificação, aplicados às empresas, que dão garantia ao consumidor de que o cultivo de peixe e o seu consumo são seguros. Contudo, a falta de conhecimento sobre o tema compromete a escolha do pescado mais sustentável. O consumidor deve, por isso, informar-se e procurar produtos no mercado que contenham rótulos indicadores de uma produção sustentável, segura e de qualidade. No estudo realizado, são apresentados quatro modelos de certificação utilizados no setor aquícola, que têm potencial para ser incorporados na aquacultura offshore de dourada (Sparus aurata), na empresa Aquabaía. O envolvimento nas práticas offshore da entidade aquícola, a análise de licenças e a regulamentação marinha local, assim como a revisão bibliográfica dos padrões de certificação atuais, possibilitaram a apresentação da seguinte conclusão: o modelo mais adequado a aplicar na empresa Aquabaía, segundo os seus objetivos de produção, é a Global G.A.P. O processo que possibilitou a seleção do modelo adequado permitiu comprovar a relevância da certificação na produção em aquacultura, bem como o impacto no consumidor dos benefícios da aquacultura para o desenvolvimento sustentável dos recursos marinhos, alargando a oportunidade de dar a conhecer a aquacultura offshore de dourada.
- Unravelling the Life of Lysmata debelius (Bruce, 1983): Insights into the Life Cycle, Cultivation Strategies and Feeding DynamicsPublication . Esteves, Jessica Yara Vieira; Marques, Sónia Cristina Ferreira Cotrim; Leandro, Sérgio Miguel Franco MartinsCurrently, complete morphological descriptions of the larval stages of the genus Lysmata are known for only 3 of the 59 recorded species. Therefore, in order to fill this knowledge gap, the aim of this study was to describe the larval development of Lysmata debelius Bruce, 1983, one of the most sought-after species for the ornamental aquaculture industry, commonly known as fire shrimp and originating from the Indo-Pacific region. In addition, aspects related to the feeding diet during the larval phase of L. debelius were also evaluated. For this purpose, breeding wild-caught adults were obtained from a national retailer (TMC Portugal) and maintained in captivity, ensuring larval development until the juvenile phase. The breeding adults were fed daily with a diversified diet based on different types of frozen seafood and alternatively with Hikary Crab Cuisine pellets, and the larvae obtained from successive spawns were fed with newly hatched Artemia sp. nauplii. The breeding adults, juveniles and larvae were kept in life support systems with similar salinity conditions (34 ± 1 ppt) and a temperature of 26.5 ± 1 ºC. The larval development of L. debelius was shown to have a total of ten zoea stages plus one decapodite. The first zoeal stage is illustrated and described; it presents sessile eyes, a carapace with a pterigostomial spine and anterior-ventral marginal denticles, a long, slender, and pointed rostrum, an antennal exopod terminally articled, a pleon with five somites, the fifth one bearing 3 pairs of dorsal spines on the posterior margin, and a triangular shaped telson with 7+7 posterior processes. The decapodite resembles a smaller adult. The morphological features of L. debelius are compared with those currently available for the larval stage of the genus Lysmata. The ingestion experiment was based on ten food densities (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 12 and 16 Artemia nauplii/ml) offered to L. debelius larvae - ZI to ZIII. It was observed that the mean ingestion values varied between 7 and 116 nauplii/ml, being lower than the maximum ingestion rates (varying between 230 to 576 nauplii/ml). This indicates that nauplii density is a limiting factor for ingestion. When the nauplii concentration is lower than the optimal value, the larvae consume less Artemia than necessary.
- Aplicação de dietas piloto de microalgas em nutrição de reprodutores de amêijoa (Ruditapes philippinarum)Publication . Pinto, João Ribeiro; Baptista, Teresa Maria CoelhoA amêijoa japonesa (Ruditapes philippinarum) tem sido uma das espécies mais amplamente introduzidas para fins de aquacultura na Europa devido ao seu elevado crescimento, resistência e facilidade de captura e forte procura no mercado. A obtenção de sementes de amêijoa para aquacultura dependia, até recentemente, da recolha em meio selvagem, no entanto, durante as últimas duas décadas, foi observado um grave declínio nas populações de bivalves refletindo-se diretamente na disponibilidade de sementes. Estas limitações levaram a um aumento da necessidade de reprodução controlada em maternidades e por consequente da necessidade de uma dieta equilibrada e formulada para a nutrição de bivalves que esteja disponível comercialmente e que permita o fornecimento contínuo de alimento. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito de cinco dietas no acondicionamento de reprodutores de R. philippinarum das quais três foram selecionadas para avaliar o seu impacto a nível do desenvolvimento gonadal, sendo utilizada uma dieta controlo a base de microalgas vivas (dieta A), um concentrado líquido à base de microalgas inertes (dieta B) e um pó piloto à base de microalgas inertes combinadas com probióticos (dieta E). No final do acondicionamento a dieta E revelou ter efeitos positivos no desenvolvimento gonadal dos reprodutores apresentando a maior proporção de animais maduros (IG=4,07)em comparação com a dieta A (IG=3,20). Em termos nutricionais a dieta A apresentou um teor lípido significativamente mais elevado (73,92±41,79 μg mg-1 PSLC) enquanto a dieta E se destacou pelo teor proteico (846,65±289,99 μg mg-1 PSLC). Adicionalmente os dados sugerem que o decréscimo no índice de condição dos reprodutores esteja associado à ocorrência de uma desova no início do acondicionamento uma vez que quando estes foram adquiridos já se encontravam maduros.
- Improvement of European native clams’ cultivationPublication . Nunes, Telma Vieira; Baptista, Teresa Maria CoelhoIn recent years, clam production in Europe has declined due to various factors, including overfishing, abiotic stress, diseases, and recruitment failure. Seed production in hatcheries has become essential to ensure the sustainability of clam production. Artificial breeding conditioning enables hatcheries to extend their production season, reducing dependency on the specific period when wild bank clams naturally mature. In many bivalve molluscs determining sex and reproductive stage non-lethally is challenging. In bivalve aquaculture, monitoring sexual maturation is crucial for determining the optimal time to induce spawning events for seed production. Anaesthesia is commonly used in aquaculture to facilitate tissue biopsies and for gametogenesis studies. The primary goal of this study was to enhance cultivation methods in commercial farming of native European species like Ruditapes decussatus, particularly during critical phases such as conditioning. Initially, the study evaluated the effect of a sandy substrate on R. decussatus broodstock conditioning. Subsequently, an assay was conducted to develop a non-lethal method for assessing gonad development stage and sex during conditioning, as well as for collecting tissue samples for later laboratory analysis. This methodology was also tested on clams of the species Venerupis corrugata. Adult specimens of R. decussatus were kept in an open system with and without sand during conditioning. Regular samplings were conducted to assess gonadal development, evaluating parameters such as condition index, histological analysis, and biochemical composition (glycogen, protein, and lipids). The results indicated that using sand as substrate did not impact gonadal maturity progression. In terms of biochemical composition, there was an observed increase in protein content during the conditioning period. Significant differences in biochemical composition were noted between the two conditions (with sand/without sand) at the end of the conditioning period. For the method of collecting biological samples, individuals of each species, R. decussatus, and V. corrugata, were anesthetized with c magnesium chloride (MgCl2.6H2O) at a concentration of (50g/L). The percentage of anesthetized clams was assessed every hour to determine the effectiveness of the anesthetic. In a subsequent trial, the optimal dosage of the anesthetic for each clam species was determined based on the initial test. Anesthetized clams were also subjected to gonad biopsies for sex determination. The results showed that at a concentration of 50g/L, it took 5 hours for 80% of V. corrugata individuals to become anesthetized. However, in R. decussatus, a mortality rate of 23.33% was observed among individuals undergoing biopsy procedures. Despite this, gonadal tissue collected via biopsy enabled the determination of an individual´s sex through microscopic examination. The results of this study represent a significant advancement in the conditioning of breeding stock in hatchery units. This study provides valuable insights into how the overall condition of individuals before exposure to experimental conditions influences conditioning success. Additionally, it facilitated the development of a non-lethal method for evaluating sex and collecting biological samples in R. decussatus and V. corrugata. These findings lay a solid foundation for future research and practical applications in bivalve aquaculture management and reproductive studies.