Summary

Augenstielablation zur Steigerung der Ovarialreifung bei Schlammkrabben

Published: March 31, 2023
doi:

Summary

Zwei Protokolle zur Ablation des Augenstiels (d. h. Kauterisations- und Operationsansätze) wurden an anästhesierten weiblichen Krabben durchgeführt. Die Augenstielablation von Schlammkrabben beschleunigte die Reifung der Eierstöcke, ohne die Überlebensrate zu verringern.

Abstract

Schlammkrabben (Scylla spp.) sind kommerziell wichtige Krebstierarten, die im gesamten indo-westpazifischen Raum vorkommen. Während der Kultur ist die Induktion der Eierstockreifung wichtig, um die Nachfrage der Verbraucher nach reifen Schlammkrabben zu befriedigen und die Samenproduktion zu beschleunigen. Die Augenstielablation ist ein wirksames Mittel, um die Reifung der Eierstöcke bei Schlammkrabben zu verbessern. Es gibt jedoch kein Standardprotokoll für die Augenstielablation von Schlammkrabben. In dieser Studie werden zwei Techniken zur Ablation des Augenstiels beschrieben: die Kauterisation (die Verwendung von heißem Metall zur Ablation des Augenstiels einer anästhesierten Krabbe) und die Operation (die Entfernung des Augenstiels mit einer chirurgischen Schere). Vor der Augenstielablation wurden geschlechtsreife Weibchen (CW > 86 mm) mit einem Eisbeutel (−20 °C) mit Meerwasser betäubt. Als die Wassertemperatur 4 °C erreichte, wurde der Eisbeutel aus dem Wasser genommen. Fließendes Meerwasser (Umgebungstemperatur: 28 °C) wurde zur Erholung von der Narkose unmittelbar nach der Augenstielablation verwendet. Eine Mortalität trat weder während noch nach dem Prozess der Augenstielablation auf. Das hier vorgestellte Protokoll zur Ablation des Augenstiels beschleunigte die ovarielle Reifung der Schlammkrabben.

Introduction

Alle vier Schlammkrabbenarten der Gattung Scylla sind kommerziell wichtige Krebstierarten in der Aquakultur 1,2. Das Wachstum von Krebstieren, einschließlich Schlammkrabben, und ihre Umwandlung von der vorzeitigen (subadulten oder pubertären) Phase in die geschlechtsreife (adulte) Phase erfolgt durch einen Häutungsprozess, der das periodische Abwerfen älterer und kleinerer Exoskelette beinhaltet. Die Panzerbreite (CW), die Morphologien der Chelipeden und der Bauchlappen werden häufig verwendet, um die Geschlechtsreife von Scylla spp. zu bestimmen. 3,4,5. Der Prozess der Häutung wird durch die Wirkung verschiedener Hormone reguliert und erfordert eine große Menge an Energie6. Zusätzlich zum normalen Häutungsprozess beschleunigt der Verlust von Gliedmaßen, entweder freiwillig oder durch äußere Faktoren verursacht, die Häutung der Krabben, ohne ihre Überlebensrate zu beeinträchtigen 7,8,9. Daher wird die Autotomie der Gliedmaßen häufig zur Häutungsinduktion in der Weichschalen-Schlammkrabbenzuchtindustrie eingesetzt 7,9.

Die einseitige oder beidseitige Ablation des Augenstiels ist vor allem bei Süßwassergarnelen und Meeresgarnelen für die Reifung der Keimdrüsen und die Samenproduktion beliebt10,11,12,13. Gängige Techniken zur Ablation des Augenstiels bei Krebstieren sind die folgenden: (i) Ligatur an der Basis des Augenstiels mit einer Schnur14,15; ii) Verätzung des Augenstiels mit einer heißen Pinzette oder Elektrokauterisationsvorrichtung16; iii) Entfernen oder direktes Einklemmen des Augenstiels, um eine offene Wunde12 zu hinterlassen; und (iv) Entfernung des Inhalts des Augenstiels durch Inzision nach dem Aufschneiden des distalen Teils des Auges mit einem Rasierer17. Die X-Organe des Augenstiels sind wichtige endokrine Organe bei Krebstieren, da sie hyperglykämische Hormone (CHH), häutungshemmende Hormone (MIH) und vitellogenesehemmende Hormone (VIH) regulieren6,18,19,20,21,22. Die X-Organe des Augenstiels (oder der Sinusdrüsenkomplex) synthetisieren und setzen Gonaden-hemmende Hormone (GIH) frei, die auch als vitellogenesehemmende Hormone (VIH) bekannt sind und zur Familie der Neuropeptidhormonegehören 6. Die einseitige oder beidseitige Ablation des Augenstiels reduziert die GIH-Synthese, was zur Dominanz stimulierender Hormone (d. h. Gonaden-stimulierende Hormone, GSH) und zur Beschleunigung des ovariellen Reifungsprozesses bei Krebstieren führt23,24,25,26. Ohne den Einfluss von GIH nach der Ablation des Augenstiels widmen weibliche Krebstiere ihre Energie der Entwicklung der Eierstöcke27. Es wurde festgestellt, dass eine einseitige Augenstielablation für die Induktion der Ovarialreifung bei Krebstierenausreicht 11 und dass sich der abgetragene Augenstiel von Garnelen und Krebsen nach mehreren Häutungen regenerieren kann28. Bei Scylla spp. sind vier ovarielle Entwicklungsstadien verzeichnet: i) unreif (Stadium-1), ii) frühreif (Stadium-2), iii) vorzeitig reifend (Stadium-3) und iv) voll ausgereift (Stadium-4)29,30. Das unreife Ovarialstadium findet sich bei unreifen Frauen. Nach der Pubertätshäutung und Paarung beginnt sich der unreife Eierstock zu entwickeln und reift schließlich (Stadium 4), bevor er31 laicht.

Ein Augenstiel-Ablationsprotokoll ist für die Entwicklung des Brutbestands und die Samenproduktion von Schlammkrabben unerlässlich. Auf dem globalen Lebensmittelmarkt werden ausgewachsene Schlammkrabben mit voll ausgereiften Eierstöcken (Stadium 4) gegenüber Krabben mit höherem Muskelanteil von den Verbrauchern bevorzugt und haben daher einen höheren kommerziellen Wert, sogar höher als große Männchen. Es gibt kein vollständiges Protokoll für die Augenstielablation von Schlammkrabben. Das Augenstielablationsprotokoll in dieser Arbeit minimiert Stress durch die Verwendung vollständig betäubter Krabben und minimiert körperliche Verletzungen des Personals durch Krabbenbisse. Dieses Protokoll ist einfach und kostengünstig. In dieser Arbeit stellen wir ein Protokoll für die Augenstielablation von Scylla spp. vor, das die Reifung der Keimdrüse induzieren kann. Zwei Techniken der Augenstielablation (Kauterisation und Operation) wurden getestet und ihre Effizienz anhand der Gonadenentwicklungsrate weiblicher Schlammkrabben verglichen.

Protocol

Dieses Protokoll folgt dem malaysischen Verhaltenskodex für die Pflege und Verwendung von Tieren für wissenschaftliche Zwecke, der von der Laboratory Animal Science Association of Malaysia festgelegt wurde. Die Opferung der Versuchsproben erfolgte gemäß dem National Institutes of Health Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (NIH Publications No. 8023, überarbeitet 1978). Geschlechts vorzeitige weibliche Schlammkrabben (orangefarbene Schlammkrabbe S. olivacea) wurden auf dem lokalen Markt (5°66?…

Representative Results

Reifung der KeimdrüsenBei 100% der präparierten Frauen (n = 6) wurde vor der Augenstielablation cremeweißes Ovarialgewebe (unreife Eierstöcke, Stadium 1) gefunden (Abbildung 2). Die Gonadenreifungsrate der weiblichen Augenstielkrebse (n = 63; 31 Weibchen mit der Kauterisationstechnik und 32 Weibchen mit der Operationstechnik) war höher als bei den weiblichen Krabben, die nach 30 Tagen individueller Aufzucht keiner Augenstielablation unterzogen wurden (n = 31) (<stro…

Discussion

Dieses Protokoll wurde für die Augenstielablation der Schlammkrabbe, Scylla spp., entwickelt und kann als effiziente Methode zur Induktion der Gonadenreifung eingesetzt werden. Dieses Protokoll kann leicht für die kommerzielle Ovarialreifung von Schlammkrabben repliziert werden und kann implementiert werden, um die Latenzzeit (Zeit von einem Laichen zum nächsten) in der Samenproduktion von Schlammkrabben zu verkürzen.

Die Augenstielablation von Krebstieren (z. B. Süßwassergarnel…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Studie wurde vom malaysischen Bildungsministerium im Rahmen des Programms Higher Institution Centre of Excellence (HICoE) in Malaysia unterstützt, das vom Institute of Tropical Aquaculture and Fisheries der Universiti Malaysia Terengganu akkreditiert ist (Vot No. 63933 & Vot No. 56048). Wir bedanken uns für die Unterstützung der Universiti Malaysia Terengganu und der Sayap Jaya Sdn. Bhd. durch den Private Partnership Research Grant (Vot.-Nr. 55377). Eine außerordentliche Stelle als Academic Fellow von der Universiti Sains Malaysia nach Khor Waiho und Hanafiah Fazhan wird ebenfalls anerkannt.

Materials

Aeration tube  Ming Yu Three N/A aquarium and pet shop
Airstone Ming Yu Three N/A aquarium and pet shop
Autoclave machine HIRAYAMA MANUFACTURING CORPORATION N/A MADE IN JAPAN
Bleaching powder (Hi-Chlon 70%) Nippon Soda Co.Ltd,Japan N/A N/A
Blow torch  MR D.I.Y. Group Berhad N/A N/A
Circular tank (32L) BEST PLASTIC INDUSTRY SDN. BHD.  N/A N/A
Cotton hand gloves (thick)  MR D.I.Y. Group Berhad N/A N/A
Cotton towel MR D.I.Y. Group Berhad N/A N/A
Digital thermometer Hanna Instrument HI9814 Hanna Instruments GroLine Hydroponics Waterproof pH / EC / TDS / Temp. Portable Meter HI9814
Digital Vernier Caliper INSIZE Co., Ltd. N/A
Dissecting tray Hatcheri AKUATROP  N/A Research Center of Universiti Malaysia Terengganu
Dropper bottle/Plastic Pipettes Dropper Shopee Malaysia N/A N/A
Ethanol 70% Thermo Scientific Chemicals 033361.M1 Diluted to 70% using double distilled water
Fiberglass tank (1 ton) Hatcheri AKUATROP  N/A Research Center of Universiti Malaysia Terengganu
Fine sand N/A N/A collected from Sea beach of Universiti Malaysia Terengganu
First Aid Kits Watsons Malaysia N/A N/A
Flat head nickel steel metal rod (Screw driver) MR D.I.Y. Group Berhad N/A N/A
Formaldehyde Thermo Scientific Chemicals 119690010
Gas cylinder (butane gas) for blow  torch MR D.I.Y. Group Berhad N/A N/A
Gas lighter gun (long head) MR D.I.Y. Group Berhad N/A N/A
Glass beaker (100 mL)) Corning Life Sciences 1000-100
Ice bag  Watsons Malaysia N/A N/A
Perforated plastic baskets  Eco-Shop Marketing Sdn. Bhd. N/A N/A
PVC pipe 15mm Bina Plastic Industries Sdn Bhd (HQ) N/A N/A
Refractometer ATAGO CO.,LTD.
Refrigerator Sharp Corporation Japan N/A Chest Freezer SHARP 110L – SJC 118
Scoop net MR D.I.Y. Group Berhad N/A
Seawater Hatcheri AKUATROP  N/A Research Center of Universiti Malaysia Terengganu
Siphoning pipe MR D.I.Y. Group Berhad N/A N/A
Spray bottle Mr. DIY Sdn Bhd N/A N/A
Stainless surgical forceps  N/A N/A N/A
Stainless surgical scissors  N/A N/A N/A
Submersible water pump  AS N/A model: Astro 4000
Tincture of iodine solution  (Povidone Iodine) Farmasi Fajr Sdn Bhd N/A N/A
Tissue paper  N/A N/A
Transparent plastic aquarium Ming Yu Three N/A aquarium and pet shop
Waterproof table Hatcheri AKUATROP  N/A Research Center of Universiti Malaysia Terengganu

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Asmat-Ullah, M., Rozaimi, R., Fazhan, H., Shu-Chien, A. C., Wang, Y., Waiho, K. Eyestalk Ablation to Increase Ovarian Maturation in Mud Crabs. J. Vis. Exp. (193), e65039, doi:10.3791/65039 (2023).

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