Importance of the proportions of dietary polyunsaturated fatty acids and antioxoidants in larval development of marine fish

La acuicultura es uno de los sectores con mayor crecimiento en la producción animal mundial, con una tasa superior al 5% anual en la última década (Izquierdo et al., 2008). En la acuicultura, el éxito del cultivo de cualquier especie de peces marinos está limitado por la cantidad y la calidad de la producción en masa de sus alevines (Izquierdo y Fernández - Palacios, 1997). Por lo tanto, para cubrir las crecientes demandas de la producción de semillas, es necesario mejorar la calidad nutritiva de sus larvas, lo cual todavía constituye una de las principales limitaciones para el desarrollo del cultivo de especies de peces marinos (Watanabe et al., 1983; Yúfera y Pascual, 1984; Sargent et al. 1997; Izquierdo et al., 2000). Aunque la producción Mediterránea del cultivo de peces marinos se ha incrementado en varias especies, la dorada Sparus aurata continúa siendo la especie mas cultivada (Izquierdo, 2005), con una producción anual de alevines que supera los 120 millones/ año. La demanda de alevines de buena calidad está aumentando a un ritmo del 10% anual, pero el éxito de la producción de los juveniles se ve muy afectado por la eficacia de la primera alimentación y la calidad nutricional de la dieta de arranque (Kolkovski et al., 1993; Sargent et al., 1997; Izquierdo et al., 2000). En general, la dorada y la lubina europea (Dicentrarchus labrax) son las especies más importantes de peces marinos criados en la región mediterránea y han caracterizado el desarrollo de la acuicultura marina en esta región en las últimas tres décadas (FAO, 1999). Además, en la producción, de ambas especies, se prevee una mayor expansión (Basurco y Abellán, 1999). Sin embargo, a pesar de que el engorde de estas especies está bien controlado, el conocimiento de sus necesidades nutricionales, en comparación con otras especies como salmónidos y carpas, sigue siendo incompleto (NRC, 1993). Por lo tanto, para obtener un mejor crecimiento y una mayor tasa de supervivencia, es esencial una dieta que responda a las necesidades nutricionales de las larvas, tanto cualitativas como cuantitativas (Kolkovski et al., 1993; Sargent et al., 1997). Además, incluso antes de que comience el desarrollo larvario, los huevos de los peces deben contener todos los nutrientes que cubran los requerimientos adecuados para el desarrollo del embrión (Izquierdo y Fernández - Palacios, 1997). En los últimos años, las investigaciones han prestado gran atención a la importancia de los lípidos dietéticos para larvas de peces marinos (Izquierdo et al., 2003), puesto que son esenciales para el crecimiento y el desarrollo de los mismos (Watanabe, 1982; Sargent et al., 1999a). Como reflejo de esta importancia, la dieta para dorada y lubina se ha convertido en una dieta altamente energética (25% de lípidos) en comparación con la década anterior (12% de lípidos) (Izquierdo et al., 2003). Los lípidos dietéticos proporcionan una fuente rica de energía y fosfolípidos y son fundamentales para la estructura de las biomembranas. Los lípidos dietéticos también sirven como vehículos para la absorción de otros nutrientes, como las vitaminas liposolubles A, D, E, y K, y pigmentos naturales o sintéticos. Los lípidos son componentes de las hormonas y precursores para la síntesis de diversos metabolitos funcionales, como las prostaglandinas y otros eicosonoides. Además, los lípidos dietéticos son reconocidos como uno de los factores nutricionales más importantes que afectan el crecimiento y la supervivencia de las larvas (Watanabe et al., 1983), porque constituyen materiales esenciales para la formación normal de célula, las membranas de los tejidos y el desarrollo de órganos (Izquierdo et al., 1998, 2003; Pousaò et al., 2003). Sin embargo, la utilización de los lípidos dietéticos por las larvas puede verse afectada directa o indirectamente por varios cambios morfológicos y fisiológicos que ocurren durante el desarrollo larvario. En los últimos años ha habido más interés en todos estos aspectos nutricionales de los lípidos en las larvas de peces, debido a la importancia de utilización de los lípidos dieteticos para el óptimo crecimiento y supervivencia larvaria (Izquierdo et al., 2000).

Microalgae production improvement for the ICCM´s Marine Fish Hatchery

Máster Oficial en Cultivos Marinos. VI Máster Internacional en Acuicultura. 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)

Marine and freshwater crab meals in diets for the red porgy (Pagrus pagrus): growth, colour, and fish composition

[EN] Red porgy, Pagrus pagrus, is one of the marine fish species for the aquaculture diversification in the Mediterranean and Mid Atlantic coasts. Relevance of its nutrition has been demonstrated not only from growth and body composition, but also because it?s important role in fish skin colour and carotenoids deposition (Kalinowski et al., 2005; Pavlidis et al., 2006). Present study evaluate the influence of two different crab meals by products, marine and freshwater origin, as protein and pigment sources in experimental diets for red porgy and its effects on fish growth and feed utilization parameters, fish skin colour and fish composition. Both crab meals used in present study are suitability as partial replacers of fish meal in diets for the red porgy. Dietary inclusion levels of 10% and 20% of the dietary protein from these meals have no detrimental effects on growth and feed utilization parameters respect to a fish meal based diet, with high improvements in fish skin redness and skin colour saturation by increased inclusion levels. Digestibility and retention efficiency parameters are being analyzing at the moment.

Combined levels of carotenoids and vitamin E in diets for gilthead seabream broodstocks (Sparus aurata L.): effect on the quality of egg spawning and composition

Watanabe et al. (1991 a,b) state that, vitamin E and carotenoids perform an essential role on the quality of egg spawning. Vitamin E is one of the main nutrients for the reproduction of fish (Izquierdo et al., 2001), and it has been proved that its inclusion in diets for broodstocks favors the quality of egg spawning in several species of fish (Watanabe and Takashima,1977; Takeuchi et al., 1981; Watanabe et al., 1985, 1991 a,b; Sutjaritvongsanon, 1987; Watanabe, 1990; Schimittou, 1993; Mushiake et al., 1993; Dube, 1996; Shiranee and Natarajan, 1996; Izquierdo et al., 2001; Morehead et al., 2001; Fernández- Palacios et al., 2005). On the other hand, the carotenoids which also perform an antioxidizing function (including the protection of lipids from oxidation), have been involved in the reproductive processes of marine organisms: crustaceans (Liñan-Cabello et al., 2002), marine fish (Watanabe y Kiron, 1995; Verakunpiriya et al., 1997 a,b; Vassallo-Agius et al., 2001 a,b,c, 2002; Watanabe and Vassallo-Agius 2003) and fresh water fish (Ahmadi et al., 2006). The results of this study suggest that the recommended levels of n-3 HUFA in diets for gilthead sea bream broodstocks could be increased up to 3,5 % when supplemented jointly with carotenoids from paprika oleoresin and vitamin E, thus favoring the quality of spawning.

GDH activity and ammonium excretion during growth in the marine mysid, "Leptomysis lingvura"

[EN] Ammonium (NH4+) and nitrate (NO3-) are the main constituents of the inorganic nitrogen pool that supports primary production in marine systems. NH4+ release via glutamate deamination in heterotrophic organisms represents the largest recycled nitrogen source in the euphotic zone, supporting around the 80 % of the primary producers requirements (Harrison, 1992). Glutamate dehydrogenase (GDH) is the enzyme that catalyzes this process. This fact has lead to the use of GDH activity as an index, a proxy, for physiological NH4+ formation. The result is a measure of potential excretion that avoids incubation artefacts due to manipulation of the organisms. The relationship between GDH activity and NH4+ excretion in cultures of the marine mysid Leptomysis lingvura is analyzed here. With interspecific and environmental interferences minimized, the study shows that the relationship between GDH activity and NH4+ excretion in L. lingvura is similar to equivalent results measured on mixed assemblages of zooplankton.

Modeling physiological processes in plankton on enzyme kinetic principles

[EN] Many ecologically important chemical transformations in the ocean are controlled by biochemical enzyme reactions in plankton. Nitrogenase regulates the transformation of N2 to ammonium in some cyanobacteria and serves as the entryway for N2 into the ocean biosphere. Nitrate reductase controls the reduction of NO3 to NO2 and hence new production in phytoplankton. The respiratory electron transfer system in all organisms links the carbon oxidation reactions of intermediary metabolism with the reduction of oxygen in respiration. Rubisco controls the fixation of CO2 into organic matter in phytoplankton and thus is the major entry point of carbon into the oceanic biosphere. In addition to these, there are the enzymes that control CO2 production, NH4 excretion and the fluxes of phosphate. Some of these enzymes have been recognized and researched by marine scientists in the last thirty years. However, until recently the kinetic principles of enzyme control have not been exploited to formulate accurate mathematical equations of the controlling physiological expressions. Were such expressions available they would increase our power to predict the rates of chemical transformations in the extracellular environment of microbial populations whether this extracellular environment is culture media or the ocean. Here we formulate from the principles of bisubstrate enzyme kinetics, mathematical expressions for the processes of NO3 reduction, O2 consumption, N2 fixation, total nitrogen uptake.

Astaxanthin determination in marine biological samples : an overview

Máster en Oceanografía

Uncovering diversity and structure of bacteroidetes populations in marine environments

[EN]One of the main questions in microbial ecology is to understand what are the processes that structure and govern the species composition of communities. Answering to this question implies the need to detect bacterial species in environmental samples or at least to define ecologically meaningful “units of differentiation”. The dynamics and distribution of different broad taxonomic groups that constitute the bacterioplankton (at the phylum or class level) has been widely studied. The different large groups are known to follow different spatial distributions and seasonal cycles, but important variations also occur at lower levels (i.e. species or ecologically distinct populations). In this thesis we aimed to study some of these aspects for an important group of marine bacteria: the phylum Bacteroidetes.