A tecnologia de ultrassom revolucionou a gestão da aquicultura, permitindo a determinação não invasiva, rápida e precisa do sexo e a avaliação da maturidade gonadal em peixes. Este artigo explora os princípios, as metodologias e as aplicações práticas do ultrassom em peixes na Austrália, no Reino Unido e na Nova Zelândia, destacando seu papel transformador na aquicultura sustentável.
O sexo e a maturidade gonadal de peixes selvagens e de cultivo afetam diretamente a estrutura populacional, a eficiência reprodutiva e os benefícios econômicos da indústria. Os métodos tradicionais para avaliar a maturidade gonadal incluem observação anatômica, determinação do índice gonadal (IGS), detecção de níveis hormonais, etc. Embora precisos, esses métodos apresentam as desvantagens de serem altamente invasivos, demorados, trabalhosos e de difícil replicação. A tecnologia de ultrassonografia permite a digitalização em tempo real do corpo dos peixes dentro ou fora da água. Ao analisar as características ecográficas dos tecidos, possibilita a visualização da morfologia gonadal e da hemodinâmica, tornando-se uma importante ferramenta de monitoramento não invasiva.
1. Princípios deUltrassom de peixesTecnologia
Aparelhos de ultrassom para peixesemitem ondas sonoras de alta frequência para visualizar órgãos internos, incluindo as gônadas. Densidades teciduais distintas entre os ovários (que contêm oócitos em desenvolvimento) e os testículos (estruturas tubulares homogêneas) geram padrões ecogênicos únicos. 16. Por exemplo:
Peixes fêmeas: Os ovários aparecem como aglomerados de pequenas estruturas esféricas hipoecoicas (escuras) devido aos oócitos cheios de fluido.
Peixes machos: Os testículos exibem padrões hiperecoicos (brilhantes) uniformes com morfologia compacta e simétrica.
Sistemas avançados baseados em IA agora automatizam a análise de imagens, atingindo uma precisão superior a 97% na identificação do sexo em 0,03 segundos.
2. Fluxo de trabalho operacional para avaliação gonadal
Passo 1: Preparo do Peixe
Acalme os peixes para minimizar o estresse e estabilizar o posicionamento.
Aplique gel solúvel em água na região ventral para melhorar o acoplamento do ultrassom.
Etapa 2: Protocolo de digitalização
Posicione o transdutor paralelamente à linha lateral, posteriormente ao opérculo, para capturar vistas transversais da cavidade abdominal 213.
Identifique os principais pontos de referência:
Estômago: Serve como ponto de referência para localizar as gônadas.
Ovários: Os ovários maduros preenchem a cavidade peritoneal (por exemplo, em salmonídeos) ou agrupam-se dorsoventralmente perto do estômago (por exemplo, em espécies menores como a tilápia).
Testículos: Localizados adjacentes à bexiga natatória, apresentando textura homogênea.
Etapa 3: Classificação de Maturidade
Critérios morfológicos: Diâmetro do oócito (>50μm indica prontidão para a desova), índice gonadossomático (IGS = peso das gônadas/peso corporal× 100%) 13.
Biomarcadores moleculares: análise por qPCR dos níveis de expressão de CYP19A1 (aromatase) e Vtg (vitelogenina) para validar os achados ultrassonográficos.
3. A aplicação de máquinas ultrassônicas para peixes na aquicultura
Hidropsia: A ultrassonografia apresenta alta correlação com o IGS (Índice Gonadossomático) e os níveis hormonais. Indivíduos maduros podem ser rapidamente identificados pelos limiares F3 e M3/M4, reduzindo a frequência de cirurgias.
Tilápia do Nilo: A precisão da identificação por ultrassom atingiu 95%, significativamente melhor do que a triagem visual manual (87%), mas ainda desafiadora para a obtenção de imagens dos testículos de indivíduos menores que 400 g. g.
Salmão do Atlântico: A aplicação do ultrassom no monitoramento da maturação de salmões machos selvagens e de cultivo reduz o número de sacrifícios desnecessários e possui amplo valor de promoção.
Esturjão chinês: Combinando imagens de ultrassom com a determinação de hormônios sexuais, foi possível classificar o sexo e a maturidade de indivíduos de 10 a 17 anos, verificando o potencial de aplicação do ultrassom na proteção de espécies raras de peixes.
Trutas arco-íris com inversão de machos e fêmeas: Pesquisas confirmaram a alta eficiência do ultrassom na avaliação da estrutura gonadal em indivíduos com inversão de machos e fêmeas, o que é útil para a criação de exemplares com apenas um macho ou uma fêmea.
A ultrassonografia tem demonstrado alta precisão e repetibilidade na identificação da maturidade gonadal e do sexo em peixes, mas sua aplicação ainda é afetada pelos seguintes fatores:
4Pesquisa e Aplicações Globais
Austrália
Pesquisadores australianos foram pioneiros em sistemas portáteis de ultrassom para a criação de barramundi (Lates calcarifer). Ao correlacionar a ecotextura ovariana com os níveis de estradiol plasmático, eles alcançam 95% de precisão na previsão das janelas de desova, otimizando os cronogramas de incubação.
Reino Unido
Reino Unido'A Universidade de Stirling integra aprendizado de máquina com imagens de ultrassom para monitorar a maturação do salmão do Atlântico (Salmo salar). Seus modelos de IA preveem o sexo e os estágios de maturação usando imagens em modo B em tempo real, reduzindo o trabalho manual em 70% 5.
Nova Zelândia
Na Nova Zelândia, a reprodução seletiva do salmão-rei (Oncorhynchus tshawytscha) guiada por ultrassom melhorou a proporção de fêmeas para machos em criadouros. Os piscicultores usam dispositivos portáteis para identificar“alto valor”fêmeas precoces, aumentando a eficiência da produção de caviar 6.
4. Vantagens em relação aos métodos tradicionais
Não invasivo: Elimina o estresse e os riscos de mortalidade associados à determinação cirúrgica do sexo.
Relação custo-benefício: Reduz os custos de mão de obra em 50% em comparação com a biópsia gonadal manual 5.
Escalabilidade: Adequado tanto para pequenas explorações agrícolas (ex.: fazendas de trutas no Reino Unido) quanto para operações industriais (ex.: fazendas de atum na Austrália).
5. Desafios e Direções Futuras
Calibração específica para cada espécie: A ecogenicidade gonadal varia entre os táxons (por exemplo, bagre versus carpa), exigindo protocolos de imagem personalizados.
Automação: Plataformas emergentes como o GreenFox'As máquinas de triagem com inteligência artificial prometem processar 3.500 peixes por hora com 99% de precisão, alinhando-se com as tendências da Indústria 4.0.
Adaptação climática: Pesquisadores na Nova Zelândia estão desenvolvendo modelos de resiliência ao estresse térmico usando dados de desenvolvimento gonadal monitorados por ultrassom.
Conclusão
A tecnologia de ultrassom em peixes (ultrassom em peixes) está transformando a aquicultura global, permitindo o gerenciamento preciso dos ciclos reprodutivos. Com inovações contínuas em inteligência artificial e imagens portáteis, países como Austrália, Reino Unido e Nova Zelândia estão liderando a transição para uma piscicultura sustentável e baseada em dados.
Data da publicação: 20 de junho de 2025