Efecto del aturdimiento y desangrado sobre el bienestar y la calidad en lubina (Dicentrarchus labrax)

Máster Oficial en Cultivos Marinos. Trabajo presentado como requisito parcial para la obtención del Título de Máster Oficial en Cultivos Marinos, otorgado por la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), el Instituto Canario de Ciencias Marinas (ICCM), y el Centro Internacional de Altos Estudios Agronómicos Mediterráneos de Zaragoza (CIHEAM)

Nuevas técnicas de aturdimiento y sacrificio en la acuicultura. Caso práctico en lubina (Dicentrarchus labrax)

[ES] La charla comienza con una breve introducción a la situación de la acuicultura, tanto en España como en el resto de Europa para centrarse en la explicación de los sistemas de sacrificio y aturdimiento tradicionales y actuales en la acuicultura, mostrando el caso práctico de la aplicación en la lubina de nuevos sistemas de aturdimiento como es el frio más CO2 y su posterior efecto en la calidad del producto,

Elevage larvaire du loup Dicentrarchus labrax. Standards d'élevage 1990-1991 à la station Ifremer de Palavas

Au cours de la saison 90-91, 2 cycles d'élevage larvaire de loups ont été effectués à la Station de Palavas. Ces 2 cycles représentent 1 fois 4 bassins de 2 m3 (cycle Lp/Ol/L/91) et 1 fois 2 bassins de 2 m3 (cyae Lp/04/L/91). Cette note a pour but de faire le point sur les normes d'élevage larvaire du loup utilisées au cours de ces élevages.

Estudo da utilizaçäo dos glúcidos em dietas para robalo (Dicentrarchus labrax)

Dissertação de mest. em Estudos Marinhos e Costeiros- Ramo de Aquacultura, Unidade de Ciências e Tecnologia dos Recursos Aquáticos, Univ. do Algarve, 1995

Papel del inmunogen isg15 de lubina (Dicentrarchus labrax) en las infecciones por betanodavirus

En peces, al igual que en vertebrados superiores, la respuesta antiviral innata está mediada por el sistema interferón tipo I (IFN I), que actúa mediante la activación de genes denominados isg (interferon-stimulated genes), entre los que se incluye el gen isg15. La proteína codificada por este gen, denominada ISG15, presenta actividad antiviral actuando como citoquina, o mediante un mecanismo denominado ISGilación, que consiste en su unión covalente a proteínas víricas o celulares. Entre las enfermedades de etiología viral que afectan a la lubina (Dicentrarchus labrax), destaca la necrosis nerviosa viral, causada por el virus de la necrosis nerviosa (NNV, género Betanodavirus), que presenta dos segmentos de ARN monocatenario de polaridad positiva: ARN1 (polimerasa viral) y ARN2 (proteína de la cápside). Las diferencias en la secuencia de la región variable T4 del segmento ARN2 permiten su clasificación en 4 genotipos, siendo el genotipo RGNNV el único asociado a episodios de elevada mortalidad en lubina. El presente estudio contribuye a ampliar el conocimiento del papel del sistema IFN I en lubina frente a infecciones por betanodavirus, describiéndose la estructura del gen isg15, analizando su transcripción en respuesta a poli I:C y RGNNV; y evaluando su actividad in vitro. La lubina presenta un gen isg15, compuesto por dos exones y un intrón localizado en la región 5’-UTR. El ORF, de 474 pb, codifica una proteína de 157 aminoácidos constituida por dos dominios tipo ubiquitina y un motivo RLRGG en el extremo carboxilo terminal. La clonación del ORF en el plásmido pcDNA His/Max, y su posterior transfección en la línea celular E-11, ha permitido obtener una línea celular estable (DLISG15-E11), en la que se ha demostrado, mediante inmunofluorescencia indirecta, la localización citoplasmática de esta proteína. El análisis de transcripción muestra una respuesta más temprana e intensa tras la inducción por poli I:C que por RGNNV. Poli I:C estimula la expresión génica desde las 4 hasta las 24 h post-inyección (p.i.) en ambos órganos, y con una cinética similar. Sin embargo, ambos órganos difieren en el nivel de transcripción del gen tras la infección por RGNNV, produciéndose una estimulación temprana, desde las 12 h p.i., y de mayor nivel en el cerebro que en el riñón cefálico, órgano en el que la expresión comienza a las 72 h p.i. La actividad antiviral se ha evaluado mediante el análisis comparativo de la replicación de RGNNV, determinada mediante PCR cuantitativa, en células DLISG15-E11 y células control no transfectadas, no observándose diferencias significativas. Sin embargo, ISG15 podría actuar a otro nivel del ciclo de multiplicación viral, por lo que se están realizando ensayos de rendimiento vírico extracelular mediante titulación, y de ISGilación mediante Western-blot. El hecho de que el cerebro sea el principal órgano diana para la multiplicación de betanodavirus, y el papel antiviral atribuido a la ISG15, junto con los resultados obtenidos, contribuyen a dilucidar la importancia de este gen frente a las infecciones por RGNNV en lubina, incrementándose el conocimiento del papel del sistema del IFN I en la defensa frente a las infecciones vírcas y la relación patógeno-hospedador.

Rapid assessment of genotype-by-environment interactions and heritability for growth rate in aquaculture species using in vitro fertilisation and DNA tagging

Commercial environments may receive only a fraction of expected genetic gains for growth rate as predicted from the selection environment This fraction is the result of undesirable genotype-by-environment interactions (G x E) and measured by the genetic correlation (r(g)) of growth between environments. Rapid estimates of genetic correlation achieved in one generation are notoriously difficult to estimate with precision. A new design is proposed where genetic correlations can be estimated by utilising artificial mating from cryopreserved semen and unfertilised eggs stripped from a single female. We compare a traditional phenotype analysis of growth to a threshold model where only the largest fish are genotyped for sire identification. The threshold model was robust to differences in family mortality differing up to 30%. The design is unique as it negates potential re-ranking of families caused by an interaction between common maternal environmental effects and growing environment. The design is suitable for rapid assessment of G x E over one generation with a true 0.70 genetic correlation yielding standard errors as low as 0.07. Different design scenarios were tested for bias and accuracy with a range of heritability values, number of half-sib families created, number of progeny within each full-sib family, number of fish genotyped, number of fish stocked, differing family survival rates and at various simulated genetic correlation levels

Effects of stress on the immune system of fish

The effects of stress on the immune system of various fish species including dab Limanda limanda, flounder Platichthys flesus, sea bass Dicentrarchus labrax and gobies Zosterisessor ophiocephalus, were investigated from laboratory and field experiments, using various assays to measure immunocompetence, correlated with histological and ultrastructural observations. Modulation of the immune system was demonstrated at tissue, cellular and biochemical levels following exposure to various stressors. The spleen somatic index was depressed in dab stressed in the laboratory and gobies collected from polluted sites in the Venice Lagoon. Differential blood cell counts consistently showed an increase in phagocytes and decrease in thrombocytes in fish exposed to various stressors. Phagocytic activity from spleen and kidney adherent cells was stimulated in dab stressed by transportation but depressed in fish exposed to chemical pollutants. Respiratory burst activity in phagocytic cells was also stimulated in stressed dab but depressed in sea bass exposed to cadmium. The results are discussed in relation to current concepts on stress in fish and the regulation of the immune system.

Application of Entropy and Fractal Dimension Analyses to the Pattern Recognition of Contaminated Fish Responses in Aquaculture

The objective of the work was to develop a non-invasive methodology for image acquisition, processing and nonlinear trajectory analysis of the collective fish response to a stochastic event. Object detection and motion estimation were performed by an optical flow algorithm in order to detect moving fish and simultaneously eliminate background, noise and artifacts. The Entropy and the Fractal Dimension (FD) of the trajectory followed by the centroids of the groups of fish were calculated using Shannon and permutation Entropy and the Katz, Higuchi and Katz-Castiglioni's FD algorithms respectively. The methodology was tested on three case groups of European sea bass (Dicentrarchus labrax), two of which were similar (C1 control and C2 tagged fish) and very different from the third (C3, tagged fish submerged in methylmercury contaminated water). The results indicate that Shannon entropy and Katz-Castiglioni were the most sensitive algorithms and proved to be promising tools for the non-invasive identification and quantification of differences in fish responses. In conclusion, we believe that this methodology has the potential to be embedded in online/real time architecture for contaminant monitoring programs in the aquaculture industry.

Effect of dietary carbohydrate-to-lipid ratios on growth and feed utilization in Chinese longsnout catfish (Leiocassis longirostris Gunther)

An 8-week growth trial was carried out in a semi-recirculation system at 26 +/- 0.5 degrees C to investigate the optimal dietary carbohydrate-to-lipid (CHO:L) ratio for carnivorous Chinese longsnout catfish (Leiocassis longirostris Gunther). Triplicate tanks of fish were assigned to each of five isocaloric and isonitrogenous diets with different carbohydrate-to-lipid ratios (0.75, 1.48, 1.98, 2.99 and 5.07). The results showed that a higher specific growth rate (SGR) and feed rate (FR) were observed in the fish fed diet ratios of 1.98 CHO:L (P < 0.05). Overloading dietary carbohydrate (5.07 CHO:L ratio) caused skeletal malformations. Apparent digestibility of dry matter (ADC(d)) significantly increased with dietary CHO:L ratio (P < 0.05), while significantly higher apparent digestibility of protein (ADC(p)) and apparent digestibility of energy (ACD(e)) was observed only in the 1.98 CHO:L group (P < 0.05). Whole body contents of dry matter, lipid and energy significantly increased as the CHO:L ratio decreased (P < 0.05). The hepatosomatic index (HSI) was highest at 1.98 CHO:L ratio (P < 0.05). Highest dietary CHO:L ratio resulted in lower liver glycogen, liver lipid, plasma glucose and plasma triacylglycerol (P < 0.05), whereas there was no significant difference in plasma total cholesterol (P > 0.05). High dietary CHO:L ratio caused pathological changes in fish morphology and liver histology. Based on maximum growth, the optimal carbohydrate-to-lipid ratio was 1.98 for Chinese longsnout catfish.

Biomonitoring aquatic environmental quality in a marine protected area: A biomarker approach

The main aims of the present study, conducted in the framework of the MONIQUA-Egadi Scientific Project, were twofold: first, to make the first step in the development and validation of an ecotoxicological approach for the assessment of marine pollution in coastal environments on the basis of a set of biomarker responses in new sentinel species; and second, to obtain preliminary information on environmental quality in an Italian marine protected area, the Egadi Islands (Sicily). Several cytochrome P450-dependent mixed-function oxidase activities were measured in the following sentinel species: rainbow wrasse Coris julis, gastropod limpet Patella caerulea, and sea urchin Paracentrotus lividus. The results suggest that specimens from the Favignana Harbor may be exposed to P450 inducers, whereas most of the other sites seem to share similar environmental quality. The proposed approach has potential for assessment of environmental quality in marine protected areas.

Mercury in feral fish: distribution, accumulation and toxicity

O principal objectivo desta dissertação foi estudar a acumulação de mercúrio em vários tecidos de peixes marinhos, a sua relação com factores biológicos e as respectivas respostas bioquímicas. O trabalho realizado permitiu obter novos conhecimentos sobre a acumulação de mercúrio em peixes, possibilitando avaliar a influência da biodisponibilidade do elemento e as suas possíveis implicações no ambiente. O trabalho foi desenvolvido na Ria de Aveiro (Portugal), uma zona costeira onde existe um gradiente ambiental de mercúrio, o que oferece a oportunidade de estudar a sua acumulação e os seus efeitos tóxicos em condições realísticas. As amostragens foram efectuadas em dois locais considerados críticos em termos de contaminação por mercúrio – Largo do Laranjo (L1 e L2) e num local afastado da principal fonte de poluição, usado como termo de comparação (Referência; R); L1 e L2 corresponderam a locais moderadamente e altamente contaminados, respectivamente. Foram escolhidos juvenis de duas espécies ecologicamente diferentes e representativas da comunidade piscícola local, a tainha garrento (Liza aurata) e o robalo (Dicentrarchus labrax). Em cada local foram recolhidas amostras de água e de sedimento para determinação de mercúrio. Foram quantificadas as concentrações de mercúrio total (T-Hg) e orgânico (O-Hg) em vários tecidos dos peixes, escolhidos tendo em conta a sua função relativamente à toxicocinética e toxicodinâmica de metais. As respostas antioxidantes (Catalase- CAT, glutationa peroxidase- GPx, glutationa reductase- GR, glutationa –S-transferase- GST e conteúdo em glutationa total- GSHt), o dano peroxidativo (LPO) e o conteúdo em metalotioninas (MTs) foram também avaliados. A acumulação de T-Hg foi semelhante para as duas espécies de peixes estudadas, embora D. labrax tenha apresentado concentrações tendencialmente maiores. Ambas as espécies demonstraram capacidade de reflectir o grau de contaminação ambiental existente, indicando claramente que a acumulação depende da concentração ambiental. A acumulação revelou-se específica de cada tecido. O padrão da acumulação em L. aurata foi rim > fígado > músculo > cérebro > guelras > sangue e em D. labrax foi fígado > rim > músculo > cérebro ≈ guelras > sangue. Relativamente à acumulação de OHg, verificou-se que D. labrax exibiu concentrações mais elevadas que L. aurata. Todos os tecidos foram capazes de reflectir diferenças entre R e L2. Os níveis de O-Hg no fígado, músculo e nos conteúdos intestinais foram diferentes entre espécies, sendo mais elevados para D. labrax. As guelras e o intestino foram os tecidos onde se obtiveram os valores mais baixos de O-Hg e observaram-se valores idênticos para as duas espécies. Com excepção das guelras, as concentrações de O-Hg variaram em função do valor observado nos conteúdos intestinais, indicando que a alimentação é a via dominante da acumulação. As concentrações de O-Hg nos conteúdos intestinais revelaram ser uma informação relevante para prever a acumulação de O-Hg nos tecidos, pois verificou-se uma razão praticamente constante entre o teor de mercúrio no fígado, no músculo e nos conteúdos intestinais. A percentagem de O-Hg no músculo e no fígado variou de acordo com o grau de contaminação ambiental e com o tipo de assimilação preferencial do elemento (alimentação vs. água), sugerindo que o fígado exerce um papel protector em relação à acumulação de mercúrio nos outros órgãos. Ambas as espécies de peixes demonstraram ser boas sentinelas da contaminação ambiental com mercúrio (T-Hg e O-Hg), sendo o cérebro e o músculo os tecidos que melhor reflectiram o grau de acumulação com o elemento. A análise conjunta dos dados de bioacumulação e de respostas ao stress oxidativo permitiram estabelecer uma relação entre as concentrações de mercúrio nas guelras, fígado, rim e cérebro e a sua toxicidade. As respostas do cérebro aos efeitos tóxicos do mercúrio revelaram ser específicas de cada espécie. Enquanto que para o cérebro de L. aurata se verificou um decréscimo de todos os parâmetros antioxidantes estudados nos locais contaminados, sem haver evidência de qualquer mecanismo compensatório, no D. labrax observaram-se respostas ambivalentes, que indicam por um lado a activação de mecanismos adaptativos e, por outro, o decréscimo das respostas antioxidantes, ou seja, sinais de toxicidade. Embora em ambas as espécies de peixe fosse evidente uma condição pró-oxidante, o cérebro parece possuir mecanismos compensatórios eficientes, uma vez que não se verificou peroxidação lipídica. As respostas antioxidantes do cérebro de D. labrax foram comparadas em diferentes períodos do ano - quente vs. frio. O período quente mostrou ser mais crítico, uma vez que no período frio não se verificaram diferenças nas respostas entre locais, ou seja, a capacidade antioxidante do cérebro parece ser influenciada pelos factores ambientais. As guelras revelaram susceptibilidade à contaminação por mercúrio, uma vez que se verificou uma tendência para o decréscimo da actividade de CAT em L2 e ausência de indução em L1. O fígado e o rim demonstraram mecanismos adaptativos face ao grau de contaminação moderada (L1), evidenciados pelo aumento de CAT. O rim também demonstrou adaptabilidade face ao grau elevado de contaminação (L2), uma vez que se verificou um aumento GST. Embora o grau de susceptibilidade tenha sido diferente entre os órgãos, não se verificou peroxidação lipídica em nenhum. A determinação do conteúdo em MTs em D. labrax e em L. aurata revelou que este parâmetro depende não só da espécie, mas também do tecido em causa. Assim, em D. labrax foi observado um decréscimo de MTs no cérebro, bem como a incapacidade de síntese de MTs no sangue, guelras, fígado, rim e músculo. Em L. aurata observou-se um aumento do conteúdo em MTs no fígado e no músculo. Estes resultados indicam que a aplicabilidade das MTs como biomarcador de exposição ao mercúrio parece ser incerta, revelando limitações na capacidade de reflectir os níveis de exposição ao metal e por consequência o grau de acumulação. Este trabalho comprova a necessidade de se integrarem estudos de bioacumulação com biomarcadores de efeitos, de modo a reduzir os riscos de interpretações erróneas, uma vez que as respostas nem sempre ocorrem para os níveis mais altos de contaminação ambiental com mercúrio.

Evolution of the extracellular matrix in deuterostomes and the influence of calcitropic hormones

Tese de dout., Biologia (Biologia Molecular), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2010