Stress reaction in crayfish: chlorides help to withstand stress in high nitrite concentration conditions – preliminary study

Réaction au stress chez l’écrevisse : les chlorures aident à résister au stress dans des conditions de fortes concentrations en nitrite – étude préliminaire

⁽¹⁾ University of South Bohemia in České Budějovice, Faculty of Fisheries and Protection of Waters, South Bohemian Research Center of Aquaculture and Biodiversity of Hydrocenoses and Research Institute of Fish Culture and Hydrobiology, Zátiší 728/II, CZ-389 25 Vodňany, Czech Republic,
kozak@vurh.jcu.cz
⁽²⁾ St. Petersburg Scientific Research Centre for Ecological Safety, Laboratory of Experimental Ecology of Aquatic Systems, Korpusnaja str. 18, Saint-Petersburg 197110, Russia

Received: 24 November 2010
Revised: 19 February 2011
Accepted: 28 February 2011

Abstract

A non-invasive method of recording cardiac activity (heart rate – HR) and stress reaction (stress index – SI) was used to understand the immediate and ongoing stress reaction of crayfish to the chemical stimuli. This method detects changes in the shape and amplitude parameters of the response to the stress factors, which characterized the crayfish functional state. Experimental animals (Astacus leptodactylus) were divided to the two groups with (400 mg·L^-1 Cl⁻) and without added chlorides and then exposed to a stepwise increased level of nitrite to the final (sublethal-lethal) concentration of 60 mg·L^-1 N-NO within 24 hours. The course of crayfish reaction was evident and provided information about their reaction to the sublethal-lethal concentration over time. As expected, a less prominent stress reaction was detected in the group with chlorides. The non-invasive method successfully evaluated the sensing of chemical stimuli in water through HR and SI changes.

Résumé

Une méthode non-invasive d’enregistrement de l’activité cardiaque (rythme cardiaque – HR) et de réaction au stress (indice de stress – SI) a été utilisée pour comprendre la réaction au stress immédiate et ultérieure de l’écrevisse à des stimuli chimiques. Cette méthode détecte les changements dans la forme et l’amplitude des paramètres de la réponse aux facteurs de stress, qui caractérisent l’état fonctionnel de l’écrevisse. Les animaux de l’expérience (Astacus leptodactylus) ont été divisés en deux groupes avec (400 mg Cl⁻·L^-1) et sans chlorures ajoutés puis exposés à des niveaux croissants par paliers de nitrite jusqu’à la concentration finale (sub-létale–létale) de 60 mg·L^-1 N-NO pendant 24 heures. La réaction de l’écrevisse est évidente et fournit des informations sur les réactions au cours du temps à une concentration sub-létale. Comme escompté, une réaction au stress moins marquée est détectée dans le groupe avec des chlorures. La méthode non-invasive a déterminé correctement l’impact du stimulus chimique de l’eau par les changements de HR et SI.