Natural abundance of stable isotopes (15N and 13C) and isotopic fractionation of sea bream muscle as markers of food and culture conditions and its relationship with metabolic and proteomic analyses

Els isòtops estables com a traçadors de la cadena alimentària, s'han utilitzat per caracteritzar la relació entre els consumidors i els seus aliments, ja que el fraccionament isotòpic implica una discriminació en contra de certs isòtops. Però les anàlisis d'isòtops estables (SIA), també es poden dur a terme en peixos cultivats amb dietes artificials, com la orada (Sparus aurata), la especie más cultivada en el Mediterráneo. Canvis en l'abundància natural d'isòtops estables (13C i 15N) en els teixits i les seves reserves poden reflectir els canvis en l'ús i reciclatge dels nutrients ja que els enzims catabòlics implicats en els processos de descarboxilació i desaminació mostren una preferència pels isòtops més lleugers. Per tant, aquestes anàlisis ens poden proporcionar informació útil sobre l'estat nutricional i metabòlic dels peixos. L'objectiu d'aquest projecte va ser determinar la capacitat dels isòtops estables per ser utilitzats com a marcadors potencials de la capacitat de creixement i condicions de cria de l'orada. En aquest sentit, les anàlisis d'isòtops estables s'han combinat amb altres metabòlics (activitats citocrom-c-oxidasa, COX, i citrat sintasa, CS) i els paràmetres de creixement (ARN/ADN). El conjunt de resultats obtinguts en els diferents estudis realitzats en aquest projecte demostra que el SIA, en combinació amb altres paràmetres metabòlics, pot servir com una eina eficaç per discriminar els peixos amb millor potencial de creixement, així com a marcador sensible de l'estat nutricional i d'engreix. D'altra banda, la combinació de l'anàlisi d'isòtops estables amb les eines emergents, com ara tècniques de proteòmica (2D-PAGE), ens proporciona nous coneixements sobre els canvis metabòlics que ocorren en els músculs dels peixos durant l‟increment del creixement muscular induït per l'exercici.

Effect of chronic ethanol feeding on rat hepatocytic glutathione. Compartmentation, efflux, and response to incubation with ethanol.

Hepatocytes from rats that were fed ethanol chronically for 6-8 wk were found to have a modest decrease in cytosolic GSH (24%) and a marked decrease in mitochondrial GSH (65%) as compared with pair-fed controls. Incubation of hepatocytes from ethanol-fed rats for 4 h in modified Fisher's medium revealed a greater absolute and fractional GSH efflux rate than controls with maintenance of constant cellular GSH, indicating increased net GSH synthesis. Inhibition of gamma-glutamyltransferase had no effect on these results, which indicates that no degradation of GSH had occurred during these studies. Enhanced fractional efflux was also noted in the perfused livers from ethanol-fed rats. Incubation of hepatocytes in medium containing up to 50 mM ethanol had no effect on cellular GSH, accumulation of GSH in the medium, or cell viability. Thus, chronic ethanol feeding causes a modest fall in cytosolic and a marked fall in mitochondrial GSH. Fractional GSH efflux and therefore synthesis are increased under basal conditions by chronic ethanol feeding, whereas the cellular concentration of GSH drops to a lower steady state level. Incubation of hepatocytes with ethanol indicates that it has no direct, acute effect on hepatic GSH homeostasis.

Análisis retrospectivo del decaimiento en Pinus sylvestris L. (Sierra de Gúdar, Teruel) mediante el análisis de la composición isotópica (13C/12C, 18O/16O) en anillos de crecimiento.

Al 2002 es van detectar els primers símptomes de decaïment en Pinus sylvestris, a la Serra de Gúdar (Teruel). Individus afectats i sans es trobaven barrejats. El contrast tèrmic de finals de 2001 es presumeix com a factor incitador del decaïment, degut a la manca d’enduriment i pèrdua de la conductivitat hidràulica. També es va detectar un factor de predisposició dels arbres en relació a una possible inanició del carboni sota un estrés hídric perllongat. Possiblement això va afectar prèviament als arbres decaiguts, donada la seva major sensibilitat davant de l’estrès hídric demostrada en el present estudi mitjançant els isòtops estables (δ13C, δ18O).

Evolución estacional de δ13C en hojas y madera de dos quercíneas mediterráneas concurrentes (Quercus ilex subps. ballota L. y Quercus faginea Lam.): dinámica de la eficiencia en uso del agua

En el ámbito mediterráneo es frecuente la concurrencia en un mismo hábitat de especies perennifolias y caducifolias como Quercus ilex y Q. faginea. En este estudio se pretende analizar la diferencia en la respuesta ecofisiológica de las dos especies frente a la variación climática estacional mediante la composición isotópica de carbono de la materia orgánica soluble de las hojas (δ13Ch) y de la α-celulosa de la madera (δ13Cm). Se observaron patrones intraanuales dependientes de la especie en la δ13Ch. Por un lado, Q. faginea utiliza reservas de almidón como fuente de carbono para producir nuevas hojas a principios de abril, dando lugar a valores altos de δ13Ch. Por otro, Q. ilex utiliza asimilados recientes de las hojas formadas el año anterior (aún funcionales). No obstante, los valores globales de δ13Ch en ambas especies son similares (-25,4±0,55 y -25,5±0,89, para Q. faginea y Q. ilex, respectivamente), lo que apunta a valores equivalentes de eficiencia intrínseca en el uso del agua. Como en las hojas, la δ13Cm de Q. faginea reflejó claramente el uso de reservas en la madera temprana. Tanto la δ13Ch como la δ13Cm de las dos especies registran ajustes como respuesta a las variaciones ambientales estacionales. No obstante, y como parámetro integrador de eficiencia hídrica, la menor amplitud de las variaciones en la δ13Cm de Q. ilex sugiere una menor sensibilidad de esta especie frente a las fluctuaciones climáticas, lo que puede otorgarle cierta ventaja competitiva bajo condiciones de incremento progresivo de aridez.

Nutritional and feeding ecology in the Cory"s shearwater (Calonectris diomedea).

In birds, parents adjust their feeding behaviour according to breeding duties, which ultimately may lead to seasonal adjustments in nutritional physiology and hematology over the breeding season. Although avian physiology has been widely investigated in captivity, few studies have integrated individual changes in feeding and physiological ecology throughout the breeding season in wild birds. To study relationships between feeding ecology and nutritional ecophysiology in Cory"s shearwater Calonectris diomedea, we weighed and took blood samples from 28 males and 19 females during the pre-laying, egg-laying, incubation, hatching and chick-rearing periods of the breeding season. In addition, we fitted 6 birds with geolocators to track their foraging movements throughout the reproductive period. Thus, we examined individual changes in (1) nutritional condition (biochemistry metabolites); (2) oxygen carrying capacity (hematology); and (3) feeding areas and foraging effort (stable isotopes and foraging movements). Geolocators revealed a latitudinal shift in main feeding areas towards more southern and more neritic waters throughout the breeding season, which is consistent with the steady increase in δ13C signatures in the blood. Geolocators also showed a decrease in foraging effort from egg-laying to hatching, reflecting the activity decrease associated with incubation duties. Plasma metabolites, body mass and oxygen carrying capacity were associated with temporal changes in nutritional state and foraging effort in relation to recovery after migration, egg formation, fasting shifts during incubation and chick provisioning. This study shows that combining physiological and ecological approaches can help us understand the influence of breeding duties on feeding ecology and nutritional physiology in wild birds.