Effect of sublethal concentrations of copper sulphate on seabream Sparus aurata fingerlings

Effets de concentrations sublétales de sulfate de cuivre sur les alevins de la daurade royale, Sparus aurata

¹ Departamento de Biología Funcional y Antropología Física, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad de Valencia, C/ Doctor Moliner s/n, Burjasot, Valencia, Spain
² ICBAS – Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar, Universidade do Porto, Departamento de Estudos de Populações, Laboratório de Ecotoxicología, Largo Prof. Abel Salazar 2, 4099-003 Porto, Portugal
³ CIMAR-LA/CIIMAR – Centro Interdisciplinar de Investigaçao Marinha e Ambiental, Laboratório de Ecotoxicologia, Rua dos Bragas 289, 4050-123 Porto, Portugal
⁴ Instituto de Acuicultura de Torre de la Sal (CSIC), 12595 Ribera de Cabanes, Castellón, Spain

Corresponding author: jcnavarro@iats.csic.es

Received: 24 April 2007
Accepted: 4 July 2007

Abstract

The gilthead seabream is the most important Mediterranean aquacultured fish species. The main objective of this study was to investigate whether copper sulphate bath treatments used routinely in aquaculture have effects on important physiological functions of early life stages of the gilthead seabream (Sparus aurata). Fingerlings (80–90 days, 0.27 ± 0.06 g) were exposed to copper sulphate baths at 0, 0.25, 0.5 and 1.5 mg L⁻¹ during 24 h. Effects on the central nervous function were evaluated analysing brain acetylcholinesterase activity (AChE). Oxidative stress was assessed by the quantification of lipid peroxidation (LP). Heat shock proteins (HSP70) were used as a general response to chemical stress, RNA/DNA ratio as an indicator of growth, and effects on detoxification function were estimated using glutathione–S-transferases activity (GST). Exposure of S. aurata fingerlings to copper sulphate induced increased lipid peroxidation. In contrast, there were no significant changes in AChE activity, HSP70 levels, RNA/DNA ratio or GST activity. Particularly, the absence of response in GST activity points towards a limited extent of the putative damage caused by the treatments at the highest doses (evidenced through the levels of peroxidation), since this enzyme is directly implicated in detoxification processes involving redox cyclic products. The results suggest that copper sulphate baths at the conditions tested are safe treatments for S. aurata fingerlings.

Résumé

La daurade royale est le poisson d'élevage le plus important en Méditerranée. Les objectifs principaux de cette étude sont d'analyser si les traitements par balnéation au sulfate de cuivre, effectués en routine en aquaculture, ont des effets sur les principales fonctions physiologiques aux premiers stades d'alevins chez la daurade royale (Sparus aurata). Les alevins (80–90 jours, 0,27 ± 0,06 g) sont exposés par balnéation au sulfate de cuivre à 0 ; 0,25 ; 0,5 et 1,5 mg L⁻¹ durant 24 h. Les effets sur le système nerveux central sont évalués par l'analyse de l'activité de l'acétylcholinestérase du cerveau (AChE). Le stress oxydatif est établi en quantifiant la péroxidation des lipides (LP). Les protéines de choc thermique (HSP70) sont utilisées comme réponse générale au stress chimique, le rapport ARN/ADN comme indicateurs de croissance, et les effets sur la fonction de détoxification sont estimés par l'activité du glutathion–S-transférase (GST). L'exposition des alevins de S. aurata au sulfate de cuivre induit une augmentation de la péroxidation des lipides. En revanche, il n'y a pas de changement significatif ni dans l'activité de AChE, ni dans les niveaux de HSP70, ni dans le rapport ARN/ADN ni dans l'activité du GST. L'absence de réponse au niveau de l'activité du GST, en particulier, montre une étendue limitée du dommage supposé qui serait causé par les traitements aux plus hautes doses (mis en évidence par les niveaux de péroxidation) car cette enzyme est impliquée directement dans les processus de détoxification faisant intervenir des produits rédox cycliques. Les résultats suggèrent que les bains de sulfate de cuivre, aux conditions testées, sont des traitements sains pour les alevins de S. aurata.