Ano: 2024

Tecnologias reprodutivas e mecanismos de determinação sexual em Piracanjuba (Brycon orbignyanus) para aplicação em programas de repovoamento

RIO PARANAPANEMA ENERGIA S.A.

Categoria: Processos

Aspectos Gerais da Prática:

O setor elétrico brasileiro baseia-se principalmente na energia hidrelétrica, o qual envolve uma séria de alterações nos cursos dos rios de modo a aumentar o potencial de geração de energia. Embora eficiente em termos energéticos, considerado uma energia “limpa” e sem a emissão de poluentes, essa forma de exploração de energia é ambientalmente impactante, e uma das comunidades mais severamente impactadas são os peixes migradores, que têm a sua rota migratória interrompida fisicamente pelas barragens. A destruição do habitat é sabidamente o parâmetro que mais causa a extinção de espécies de peixes nativos, juntamente com a introdução de espécies exóticas. De modo a atenuar esses problemas, o setor hidrelétrico realiza “reforços de estoque”, “repovoamentos” ou “peixamentos”, que consiste em realizar a soltura de peixes juvenis. Para que esses reforços de estoque sejam efetivos, o repovoamento deve contemplar e concentrar esforços em espécies ameaçadas de extinção, já que provavelmente são mais frágeis e mais impactadas por fatores externos. A Empresa CTG Brasil S/A vem trabalhando nesse contexto, tendo como uma das espécies-alvo a Piracanjuba (Brycon orbignyanus), que é uma espécie ameaçada de extinção listada no Livro Vermelho das Espécies Ameaçadas de Extinção (Machado et al., 2008). Nessa espécie, a reprodução é considerada crítica, pois as matrizes são frágeis e comumente morrem durante ou logo após o manejo reprodutivo (Ceccarelli et al., 2005). Outro problema é a maturação sexual tardia, já que para a formação de uma boa matriz são necessários mais de 2 anos de manejo intensivo. A Piracanjuba apresenta também um desvio na proporção sexual, onde a maioria dos peixes nascidos em cativeiro são machos. Esse desvio na proporção sexual pode ser considerado um gargalo, visto que é uma característica não compensável e que compromete tanto a reprodução (o ideal é ter mais fêmeas no plantel, pois um macho pode fertilizar oócitos de várias fêmeas), quanto nos programas de repovoamento, uma vez que a soltura de machos em ambiente natural perderia sua efetividade em termos de potencial reprodutivo e variabilidade genética. Portanto, como pode-se notar no caso acima, é importante concentrar esforços não apenas no aspecto quantitativo, mas também na qualidade dos peixes envolvidos no programa de repovoamento.
Dessa forma, também preocupados com a qualidade dos peixes e da efetividade dos programas de repovoamento, desenvolveu-se o projeto intitulado “Tecnologias reprodutivas e mecanismos de determinação sexual em Piracanjuba Brycon orbignyanus para aplicação em programas de repovoamento” em parceria da CTG Brasil com o CEPTA / ICMBio / MMA de modo a desenvolver tecnologias sustentáveis e efetivas para a Piracanjuba, que também poderá servir de modelo para outras espécies de peixes.
Uma das alternativas para contornar o problema é empregar a técnica de “propagação mediada” ou “barriga de aluguel” que é uma técnica que permite que um peixe produza gametas (espermatozóides e oócitos) de outro peixe. Essa metodologia é importante pois peixes de fácil manejo reprodutivo podem ser usados para produzir gametas de espécies em que a reprodução é considerada crítica, como é o caso da piracanjuba. O lambari (Astyanax altiparanae), peixe de pequeno porte e de fácil reprodução, é um modelo interessante para produzir gametas da Piracanjuba. Para se obter a propagação mediada, utilizamos transplantes de células testiculares de Piracanjuba para adultos estéreis de lambari, um procedimento inédito para a literatura e principalmente no setor hidrelétrico. Além disso, foram conduzidas pesquisas de congelamento de células germinativas de Piracanjuba em nitrogênio líquido (-196°C), servindo como um eficiente banco genético para a espécie, visto que, caso a Piracanjuba seja extinta, pode-se descongelar as amostras e transplantar para lambaris, para se realizar a reconstituição da espécie.
Os resultados obtidos em laboratório visam favorecer programas de repovoamento e manutenção da piracanjuba em ambiente natural, portanto, melhorando o estado de ameaça da piracanjuba e fornecendo sustento e alimento para comunidades ribeirinhas, servindo, portanto, na fixação de ribeirinhos nos seus respectivos ambientes.

Relevância para o Negócio:

O repovoamento de peixes é uma importante etapa para manter as populações de peixes impactadas. Devido à construção de barragens, que afetam a migração reprodutiva de diversas espécies de peixes (piracema), o setor hidrelétrico realiza repovoamentos em larga escala de modo a manter as populações de peixes, especialmente no caso de espécies ameaçadas de extinção, como é o caso da piracanjuba Brycon orbignyanus. Essa espécie, apresentam problemas reprodutivos, como a alta proporção de machos e altas mortandades no manejo reprodutivo. O custo de manutenção de plantéis de reprodutores costuma ser alto, já que envolve tanques de grande dimensão, manutenção, manejo, equipamentos, vigilância, dentre diversos outros aspectos.
Em nosso projeto, desenvolvemos tecnologias de ponta, de modo a minimizar os custos, e melhorar a qualidade genética dos peixes a serem usados para repovoamento. No caso da propagação mediada, usar um lambari, que é um animal de pequeno porte (8-15 cm) para produzir espermatozóides e oócitos de piracanjuba, que é um animal de grande porte (70-80 cm), reduz significativamente os custos de produção. O lambari, pode ser mantido em pequenos aquários, em salas climatizadas (biotério). Portanto, essa tecnologia permite empregar pequenas salas com aquários, ao invés de grandes áreas abertas com reprodutores de piracanjuba, estocadas em grandes tanques artificias.
A tecnologia de reprodução “in loco”, também desenvolvida em nosso projeto, envolve a reprodução artificial de piracanjubas selvagens durante a migração reprodutiva. Essa migração, é interrompida devido à obstrução pelas barragens, e os peixes acabam migrando até o ponto das barragens, sem concluir a reprodução. Obviamente, esse cenário, acaba extinguindo os peixes migradores em longo prazo. Contudo, a técnica de reprodução “in loco”, os peixes em migração são capturados, levados às margens dos rios, onde é realizada a reprodução artificial, utilizando-se indução hormonal e fertilização “in vitro”. Após a reprodução, os peixes adultos são devolvidos ao rio, enfatizando um procedimento totalmente sustentável. As larvas resultantes, são empregadas para repovoamento, e uma pequena quantidade é empregada para serem mantidas em cativeiro, desenvolvendo-se tecnologias para a conservação da piracanjuba. Esse procedimento de reprodução “in loco” é inovador e de baixo custo, visto que não é necessário manter tanques, reprodutores, alimentação, controle de doenças, etc., bastando-se capturar reprodutores selvagens e realizar a reprodução artificial.
Diante dessas tecnologias desenvolvidas, podemos concluir que são de grande relevância para todo o setor hidrelétrico, e, além disso, aplicável para qualquer empreendimento que impacte as populações de peixes. Os procedimentos desenvolvidos na piracanjuba podem também ser empregados em outras espécies, sobretudo em peixes ameaçados de extinção.
A manutenção dos recursos pesqueiros, reduzindo-se significativamente os custos, aliada à geração de uma energia limpa e renovável, sem a emissão de poluentes, constitui um importante pacote tecnológico de produção de energia sustentável economicamente, socialmente e ambientalmente.

Aspectos Inovadores Relacionados a Prática:

Os processos e produtos desenvolvidos em nosso projeto são totalmente inovadores, em termos mundiais. A espécie brasileira e desafiadora (sensível ao manejo e de difícil reprodução) e a aplicação das tecnologias no setor hidrelétrico, ressaltam ainda mais o ineditismo. Muitos desses processos e produtos estão em plena implementação dentro da CTG Brasil, e podem ser um grande modelo para todo o setor elétrico.
Gerar energia hidrelétrica, uma forma de energia renovável e não poluente, e, com as tecnologias do projeto, com baixo impacto ambiental sobre as populações de peixes, é fundamental para todo o setor hidrelétrico.
É de se esperar que no futuro essas tecnologias sejam implementadas em todo o setor hidrelétrico como estratégia de conservação de peixes, já que constituem uma processo sustentável, e a técnica mais moderna e efetiva em termos de bancos de germoplasma.
Os recursos pesqueiros, que agora contam com tecnologias avançadas de conservação, poderão ser mantidos em seus ecossistemas, causando um positivo impacto em toda a sociedade, sobretudo sobre as comunidades ribeirinhas, que têm o pescado como sustento.

Contribuição da Prática para o Desempenho da Empresa:

O setor elétrico brasileiro baseia-se principalmente na energia hidrelétrica, o qual envolve uma séria de alterações nos cursos dos rios de modo a aumentar o potencial de geração de energia. Embora eficiente em termos energéticos, considerado uma energia “limpa” e sem a emissão de poluentes, essa forma de exploração de energia é ambientalmente impactante, e uma das comunidades mais severamente impactadas são os peixes migradores, que têm a sua rota migratória interrompida fisicamente pelas barragens. A destruição do habitat é sabidamente o parâmetro que mais causa a extinção de espécies de peixes nativos, juntamente com a introdução de espécies exóticas. De modo a atenuar esses problemas, o setor hidrelétrico realiza “reforços de estoque”, “repovoamentos” ou “peixamentos”, que consiste em realizar a soltura de peixes juvenis. Para que esses reforços de estoque sejam efetivos, o repovoamento deve contemplar e concentrar esforços em espécies ameaçadas de extinção, já que provavelmente são mais frágeis e mais impactadas por fatores externos. A Empresa CTG Brasil S/A vem trabalhando nesse contexto, tendo como uma das espécies-alvo a Piracanjuba (Brycon orbignyanus), que é uma espécie ameaçada de extinção listada no Livro Vermelho das Espécies Ameaçadas de Extinção (Machado et al., 2008). Nessa espécie, a reprodução é considerada crítica, pois as matrizes são frágeis e comumente morrem durante ou logo após o manejo reprodutivo (Ceccarelli et al., 2005). Outro problema é a maturação sexual tardia, já que para a formação de uma boa matriz são necessários mais de 2 anos de manejo intensivo. A Piracanjuba apresenta também um desvio na proporção sexual, onde a maioria dos peixes nascidos em cativeiro são machos. Esse desvio na proporção sexual pode ser considerado um gargalo, visto que é uma característica não compensável e que compromete tanto a reprodução (o ideal é ter mais fêmeas no plantel, pois um macho pode fertilizar oócitos de várias fêmeas), quanto nos programas de repovoamento, uma vez que a soltura de machos em ambiente natural perderia sua efetividade em termos de potencial reprodutivo e variabilidade genética. Portanto, como pode-se notar no caso acima, é importante concentrar esforços não apenas no aspecto quantitativo, mas também na qualidade dos peixes envolvidos no programa de repovoamento.
Dessa forma, também preocupados com a qualidade dos peixes e da efetividade dos programas de repovoamento, desenvolveu-se o projeto intitulado “Tecnologias reprodutivas e mecanismos de determinação sexual em Piracanjuba Brycon orbignyanus para aplicação em programas de repovoamento” em parceria da CTG Brasil com o CEPTA / ICMBio / MMA de modo a desenvolver tecnologias sustentáveis e efetivas para a Piracanjuba, que também poderá servir de modelo para outras espécies de peixes.
Uma das alternativas para contornar o problema é empregar a técnica de “propagação mediada” ou “barriga de aluguel” que é uma técnica que permite que um peixe produza gametas (espermatozóides e oócitos) de outro peixe. Essa metodologia é importante pois peixes de fácil manejo reprodutivo podem ser usados para produzir gametas de espécies em que a reprodução é considerada crítica, como é o caso da piracanjuba. O lambari (Astyanax altiparanae), peixe de pequeno porte e de fácil reprodução, é um modelo interessante para produzir gametas da Piracanjuba. Para se obter a propagação mediada, utilizamos transplantes de células testiculares de Piracanjuba para adultos estéreis de lambari, um procedimento inédito para a literatura e principalmente no setor hidrelétrico. Além disso, foram conduzidas pesquisas de congelamento de células germinativas de Piracanjuba em nitrogênio líquido (-196°C), servindo como um eficiente banco genético para a espécie, visto que, caso a Piracanjuba seja extinta, pode-se descongelar as amostras e transplantar para lambaris, para se realizar a reconstituição da espécie.
Os resultados obtidos em laboratório visam favorecer programas de repovoamento e manutenção da piracanjuba em ambiente natural, portanto, melhorando o estado de ameaça da piracanjuba e fornecendo sustento e alimento para comunidades ribeirinhas, servindo, portanto, na fixação de ribeirinhos nos seus respectivos ambientes.

Resultados Sociais e Ambientais Obtidos com a Prática:

O projeto consolidou tecnologias inéditas e importantes para a conservação da piracanjuba, espécie chave nas Bacias de atuação da CTG Brasil, e que está ameaçada de extinção. A espécie, que é bastante consumida por ribeirinhos, se constitui também um importante dispersor de sementes da mata ciliar (ictiocoria), o que enfatiza os esforços em pesquisa nesta espécie. Melhorar o estado de conservação da piracanjuba, causa, portanto, um positivo impacto social, já que o pescado se constitui um importante recurso, sobretudo para as comunidades ribeirinhas, que tiram dos rios os seus sustentos. Também foram gerados agentes multiplicadores como ribeirinho, professores, técnicos, estudantes, que ainda desenvolvem e disseminam as técnicas geradas para a piracanjuba para diferentes públicos. Alguns dos egressos se tornaram docentes e estão desenvolvendo as tecnologias para outras espécies, como peixes amazônicos e de outras regiões que carecem de estratégias de conservação.
Garantir a existência de uma espécie de peixe, é fundamental para qualquer ecossistema aquático ou terrestre, já que cada espécie tem um importante papel ecológico. Para as espécies ameaçadas de extinção, a existência depende de esforços na reprodução e bancos genéticos, de modo a alavancar a perpetuação da espécie em ambiente natural. Em nosso trabalho, desenvolvemos um procedimento inédito para a preservação (congelamento de células reprodutivas), bem como a reconstituição (transplante para lambaris). Portanto, caso a piracanjuba venha a ser extinta, nosso procedimento permite realizar a propagação mediada, descongelando-se as células da piracanjuba e transplantando-as para um lambari, que irá produzir oócitos e espermatozóides da piracanjuba. Esse é a técnica mais promissora e moderna da atualidade, pois garante não apenas a preservação (congelamento de células reprodutivas), mas também a reconstituição, mantendo características como a proporção sexual e a variabilidade genética.

Gestão da Prática Relatada:

O Dr, Norberto Castro Vianna gerente do projeto pela CTG Brasil, foi o responsável por realizar a gestão das principais etapas do projeto. O Dr. Vianna, com sua formação em Ciências Biológicas, com Doutorado em Zoologia, alia, além de conhecimentos biológicos, a experiência de mais de 37 anos no setor hidrelétrico, sempre envolvido em trabalhos conservacionistas de diferentes espécies de peixes. Embora as tecnologias tenham sido desenvolvidas em grande parte pela equipe de pesquisadores do CEPTA/ICMBio e de outras instituições, o direcionamento das pesquisas, de modo a consolidar produtos potencialmente aplicáveis ao setor hidrelétrico foi fundamental. Portanto, a consolidação de etapas científicas, e do atual plano de implementação dentro da CTG Brasil, foram em grande parte coordenadas pela Dr. Vianna. A capacitação dos recursos humanos dentro da empresa, visando a plena funcionalidade das técnicas dentro do setor hidrelétrico, será bastante desafiador para uma etapa em larga escala, embora os frutos desses esforços terão impactos positivos sobre o ambiente e a sociedade de maneira geral.
Na parte científica, o Dr. George Shigueki Yasui, trouxe algumas técnicas provenientes do Japão, onde realizou o seu doutorado, na Universidade de Hokkaido. O Dr. Yasui atuou como líder da equipe de pesquisadores, em sinergia com a CTG Brasil e o Dr. Norberto Vianna.
Diante dos resultados em termos científicos, formação de multiplicadores (recursos humanos especializados e capacitados) e do plano de implementação vigente, podemos inferir que a gestão do projeto foi efetiva e bastante aplicável às problemáticas do setor hidrelétrico.

Possibilidade de Disseminação ou Replicação:

As tecnologias geradas no projeto foram disseminadas em diferentes públicos, de modo a atingir diferentes nichos da sociedade. Estratégias de difusão de tecnologias foram repassadas em diferentes meios de comunicação, tais como publicações científicas, cursos práticos, reuniões, palestras, aulas práticas, divulgação na mídia televisiva e eletrônica. Desse modo, ocorreu um grande interesse por parte da sociedade como um todo, não apenas a comunidade técnico-científica, mas, para a sociedade de maneira geral.
Os pescadores ribeirinhos, que participaram ativamente das coletas de peixes para se realizar a reprodução, foram capacitados pela equipe de pesquisadores e se tornaram importante agentes multiplicadores das tecnologias do projeto, como é o caso da reprodução “in loco”. Os ribeirinhos, outrora pescadores extrativistas, atualmente atuam na captura de peixes durante a migração reprodutiva, para se realizar a reprodução “in loco”, uma tecnologia importante gerada em nosso projeto.
As tecnologias de propagação mediada, técnica em que um lambari foi capaz de produzir gametas da piracanjuba, se torna então um grande modelo para a conservação e banco genético da piracanjuba, já que, caso a piracanjuba venha a ser extinta, as células reprodutivas da piracanjuba podem ser descongeladas e transplantadas para o lambari, que irá então realizar a reconstituição.
Esses processos desenvolvidos em nosso projeto são fundamentais para todo o setor hidrelétrico, já que a problemática da construção de barragens ocorre em todos os empreendimentos. Não obstante, considerando-se que consolidamos o método mais eficaz e moderno para a conservação e reconstituição de espécies de peixes, essas tecnologias podem também ser empregadas em qualquer empreendimento que afete as populações de peixes, como mineradoras, extrações de areia, ou empresas que emitam poluentes ou alterem as características do ambiente aquático.
Nosso projeto, foi conduzida em parceria da CTG Brasil com o Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade, órgão vinculado ao Ministério do Meio Ambiente. Diante dos resultados aqui obtidos, esses processos estão sendo considerados como uma imposição legal para a conservação de peixes, para qualquer empreendimento que cause algum impacto nas populações de peixes. No tocante à CTG Brasil, essas tecnologias estão sendo implementadas para alavancarem às ações conservacionistas já existentes, como bancos genéticos e programas de repovoamento.
Diante do exposto acima, o projeto causou um significativo impacto na conservação da piracanjuba, formando também recursos humanos capacitados para desenvolver tais tecnologias na prática. Foram capacitados 3 doutores, 2 mestres, 3 técnicos em nível de mestrado, 2 técnicos em nível de Doutorado, 8 alunos de iniciação científica. Todos esses recursos humanos estão atuando como multiplicadores dentro de empresas, universidades, escolas, etc.