Growth and fatty acid composition of Octopus vulgaris fed different diets based on bogue (Boops boops) in comparison to wild individuals

[EN] Octopus vulgaris is a suitable candidate to diversify marine aquaculture (Iglesias et al., 2000; Vaz Pires et al. 2004). Actually, wild sub-adults are on-growing in floating cages showing promising results (Chapela et al., 2006; Rodríguez et al., 2006). Even though octopus industrial development is still limited, mainly associated to the dependence of wild catch individuals for ongrowing (Iglesias et al., 2007) and a lack of an appropriate formulated diet (García García and Cerezo, 2006). In addition, essential macronutrient requirements for this species are still not well known. Used of discarded bogue as single food for Octopus on-growth results in similar growth than co-fed diets with the crab (Portunus pelagic). FA content of Muscle and DG showed important ARA content, suggesting the important functions of this FA in this specie.

The effects of supplementation of decapod zoea to Artemia basal diet on the digestive gland histology and the fatty acid composition in common octopus (Octopus vulgaris) paralarvae.

[EN]The present study aimed to evaluate the effect of the supplementation of different crab zoeas to enriched Artemia basal diet for O. vulgaris paralarvae during the first month of life. Paralarvae were fed using: enriched Artemia nauplii alone and Artemia co-fed with either first zoea stages of Grapsus adscensionis or Plagusia depressa. The experiment was carried out over a period of 28 days, in 0.12 m3 tanks with a flow-through rearing system. Growth in dry weightas well as mantle length and width were assessed weekly. Additionally, prey and paralarvae fatty acid composition and digestive gland (DG) histology were evaluated.

Computational investigation of the Plasmodium falciparum fatty acid biosynthetic pathway toward the discovery of novel antimalarials

The structural peculiarities of a protein are related to its biological function. In the fatty acid elongation cycle, one small carrier protein shuttles and delivers the acyl intermediates from one enzyme to the other. The carrier has to recognize several enzymatic counterparts, specifically interact with each of them, and finally transiently deliver the carried substrate to the active site. Carry out such a complex game requires the players to be flexible and efficiently adapt their structure to the interacting protein or substrate. In a drug discovery effort, the structure-function relationships of a target system should be taken into account to optimistically interfere with its biological function. In this doctoral work, the essential role of structural plasticity in key steps of fatty acid biosynthesis in Plasmodium falciparum is investigated by means of molecular simulations. The key steps considered include the delivery of acyl substrates and the structural rearrangements of catalytic pockets upon ligand binding. The ground-level bases for carrier/enzyme recognition and interaction are also put forward. The structural features of the target have driven the selection of proper drug discovery tools, which captured the dynamics of biological processes and could allow the rational design of novel inhibitors. The model may be perspectively used for the identification of novel pathway-based antimalarial compounds.

Bioactive and toxic compounds in different foodstuffs: analytical techniques and sensory analysis

Foods that provide medical and health benefits or have a role in disease risk prevention are termed functional foods. The functionality of functional foods is derived from bioactive compounds that are extranutritional constituents present in small quantities in food. Bioactive components include a range of chemical compounds with varying structures such as carotenoids, flavonoids, plant sterols, omega-3 fatty acids (n-3), allyl and diallyl sulfides, indoles (benzopyrroles), and phenolic acids. The increasing consumer interest in natural bioactive compounds has brought about a rise in demand for these kinds of compounds and, in parallel, an increasing number of scientific studies have this type of substance as main topic. The principal aim of this PhD research project was the study of different bioactive and toxic compounds in several natural matrices. To achieve this goal, chromatographic, spectroscopic and sensorial analysis were performed. This manuscript reports the main results obtained in the six activities briefly summarized as follows: • SECTION I: the influence of conventional packaging on lipid oxidation of pasta was evaluated in egg spaghetti. • SECTION II: the effect of the storage at different temperatures of virgin olive oil was monitored by peroxide value, fatty acid activity, OSI test and sensory analysis. • SECTION III: the glucosinolate and phenolic content of 37 rocket salad accessions were evaluated, comparing Eruca sativa and Diplotaxis tenuifolia species. Sensory analysis and the influence of the phenolic and glucosinolate composition on sensory attributes of rocket salads has been also studied. • SECTION IV: ten buckwheat honeys were characterised on the basis of their pollen, physicochemical, phenolic and volatile composition. • SECTION V: the polyphenolic fraction, anthocyanins and other polar compounds, the antioxidant capacity and the anty-hyperlipemic action of the aqueous extract of Hibiscus sabdariffa were achieved. • SECTION VI: the optimization of a normal phase high pressure liquid chromatography–fluorescence detection method for the quantitation of flavanols and procyanidins in cocoa powder and chocolate samples was performed.

Salume arricchito in acidi grassi polinsaturi omega-3: controllo delle caratteristiche sensoriali in relazione ad un possibile incremento di ossidabilità della frazione lipidica durante la shelf-life.

Questa relazione finale è stata frutto di un lavoro sperimentale svolto in collaborazione con un’azienda del territorio ed ha avuto come obiettivo principale quello di verificare i parametri qualitativi e compositivi di una nuova tipologia di salume in fase di studio. L’azienda sta studiando una nuova tipologia di “prodotto funzionale” addizionando componenti ad attività nutraceutica al salame ottenuto da sole parti magre di suino. L’intenzione dell’azienda è di arricchire il proprio prodotto con acidi grassi polinsaturi della serie omega-3 (da olio di semi di lino), noti per gli effetti benefici che possono esercitare sulla salute umana. A questo scopo, sul prodotto di nuova formulazione (ed in parallelo sul prodotto a formulazione classica e su un prodotto del tutto simile commercializzato da un’altra azienda) sono state effettuate sia la determinazione della percentuale lipidica, al fine di individuare il quantitativo totale di grasso, che una caratterizzazione gascromatografica del profilo quali-quantitativo in acidi grassi, analsi fondamentale per verificare la conformità con i requisiti indicati dal Reg. 1924/06, e successive modifiche, previsti per le indicazioni da inserire in etichetta (claims). Inoltre, è stato importante controllare che la concentrazione voluta di acido alfa-linolenico si mantenga tale durante tutto il periodo di shelf-life del prodotto (45 gg), perciò per soddisfare quest’ultima finalità, le analisi sono state eseguite sia all’inizio (T0) che alla fine (T1) della vita commerciale del prodotto. E’ apparso poi fondamentale monitorare un possibile decadimento/modifica della qualità organolettica del prodotto di nuova formulazione, a causa del possibile aumento di ossidabilità della frazione lipidica causata da una maggiore presenza di acidi grassi polinsaturi; ed infine, con l’intento di verificare se la nuova formulazione potesse comportare una variazione significativa delle caratteristiche sensoriali del prodotto, sono stati condotti un test descrittivo quantitativo (QDA), in grado di descrivere il profilo sensoriale del prodotto ed un test discriminante qualitativo (metodo triangolare) capace di valutare l’eventuale comparsa di cambiamenti in seguito alle modifiche apportate al prodotto; per ultimo è stato poi eseguito un test affettivo quantitativo (test di preferenza, condotto su scala di laboratorio) in grado fornire informazioni sul gradimento e di evidenziare i principali vettori che guidano le scelte dei consumatori. I risultati delle analisi chimiche e sensoriali, eseguite per soddisfare tali richieste, hanno evidenziato come il salume presenti un quantitativo di tali acidi grassi polinsaturi in linea con il claim “Alimento fonte di acidi grassi omega-3”, (requisiti indicati dal Reg. 1924/06 e successive modifiche), risultato confermato sia all’inizio che al termine della vita commerciale del prodotto (pari a circa 45 giorni). Inoltre, esso risulta essere piuttosto interessante dal punto di vista nutrizionale, poiché caratterizzato da un contenuto di grasso per la categoria dei salumi, relativamente limitato, pari a circa il 15%, con percentuali più favorevoli in acidi grassi insaturi. L’analisi del profilo sensoriale condotta ad inizio shelf-life ha invece evidenziato come questa tipologia di prodotto sia caratterizzata sia al gusto che all’olfatto da note più sapide e speziate , oltre ad una maggiore consistenza della fetta, rispetto agli altri campioni analizzati, mentre i risultati relativi al termine della shelf-life hanno evidenziato come esso tenda ad essere soggetto ad alterazioni sensoriali rilevabili proprio al termine della fase di conservazione dovute nello specifico alla formazione di composti responsabili dell’odore di rancido. I test discriminanti, condotti con giudici non allenati, non hanno invece fatto registrare differenze sensoriali significative tra il prodotto con formulazione classica e quello di nuova formulazione, confrontati ad inizio e a fine shelf-life. Riassumendo, dai risultati ottenuti da questo lavoro sperimentale, il prodotto di nuova formulazione, arricchito in acidi grassi polinsaturi della serie omega-3, risulta essere in linea con il claim “Alimento fonte di acidi grassi omega-3”, presenta in generale un contenuto di grasso totale inferiore a quello di altre tipologie di salumi ed un rapporto più favorevole tra acidi grassi insaturi e saturi, per questo può essere considerato un prodotto interessante dal punto di vista della salute e della nutrizione. Proprio per la sua formulazione più ricca in acidi grassi polinsaturi, tende però a fine shelf-life a presentare una leggera nota di rancido, riconducibile ad una maggiore ossidabilità della frazione lipidica. Tale variazione sensoriale è risultata comunque percepita solo da un panel allenato, mentre un test di tipo discriminante, condotto con giudici non allenati, non ha messo in luce differenze significative tra il salume di nuova formulazione e quello con formulazione classica né all’inizio, né al termine della vita commerciale del prodotto.

Salume arricchito in acidi grassi polinsaturi omega-3: controllo di parametri chimici qualitativi e compositivi in relazione ad un possibile incremento di ossidabilita’ della frazione lipidica durante la shelf-life

Questa relazione finale è incentrata sul lavoro sperimentale richiesto dalla collaborazione con l’azienda Natural Salumi ed ha come obiettivo principale quello di verifica dei parametri qualitativi e compositivi di una nuova tipologia di salume in fase di studio. L’azienda ha infatti messo a punto un nuovo “prodotto funzionale” addizionando componenti aventi attività nutraceutica al salame ottenuto da sole parti magre di suino (tipo NaturalFetta) e si propone di arricchire il proprio prodotto con acidi grassi polinsaturi della serie omega-3 (da olio di semi di lino), noti per gli effetti benefici esercitati sulla salute umana. Sul prodotto di nuova formulazione si effettueranno sia la determinazione della percentuale lipidica mediante metodo ufficiale Soxhlet ed automatizzato Soxtec, al fine di individuare il quantitativo totale della parte grassa, che una caratterizzazione del profilo quali-quantitativo in acidi grassi, fondamentale per verificare la conformità con i requisiti indicati dal Reg. 1924/06 (e successivi come il Reg. UE 432/2012) previsti per le indicazioni da inserire in etichetta (claims) per i prodotti arricchiti con acidi grassi polinsaturi (PUFA). La determinazione del profilo in acidi grassi e, nello specifico, del contenuto in acido -linolenico, sarà realizzata mediante gascromatografia previa estrazione della frazione lipidica dei salumi con metodo di Folch modificato, che prevede un'estrazione solido-liquido. La concentrazione di acido alfa-linolenico sarà inoltre monitorata durante tutto il periodo di shelf-life del prodotto (45 gg) al fine di valutare eventuali variazioni durante la conservazione. Per soddisfare quest’ultima finalità, le analisi saranno eseguite sia all’inizio (T0) che alla fine (T1) della vita commerciale del prodotto. Le stesse analisi verranno inoltre condotte sia sul prodotto a formulazione classica che su un prodotto del tutto simile, commercializzato da un’altra azienda e considerato come leader di mercato. In relazione ad un possibile aumento di ossidabilità della frazione lipidica, sarà realizzato un controllo dei parametri chimici, qualitativi e compositivi, con particolare riferimento ai prodotti di ossidazione del colesterolo (date le loro implicazioni in ambito biomedico). La maggiore presenza in formulazione di acidi grassi polinsaturi potrebbe infatti favorire un incremento dei COPs (Cholesterol Oxidation Products), che saranno separati, identificati e quantificati mediante la procedura SPE/GC-MS (estrazione e purificazione in fase solida accoppiata ad analisi gascromatografica con rivelazione mediante spettrometria di massa).

Strategie alimentari atte a incrementare il contenuto di Omega3 e CLA del latte

Tra i componenti naturali biologicamente attivi, e con cui è possibile arricchire il latte, notevole importanza rivestono gli acidi grassi Omega3 e i CLA. I ruoli benefici svolti da questi particolari lipidi si manifestano soprattutto nella regolazione dei processi infiammatori, nella prevenzione del diabete e delle malattie cardiovascolari; è inoltre dimostrato come i CLA abbiano attività anticancerogena e ipocolesterolemica, stimolino il sistema immunitario e prevengano l’insorgenza del diabete e delle malattie croniche non trasmissibili. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di individuare, in condizioni sperimentali controllate e nelle comuni realtà di allevamento, le possibili strategie alimentari atte ad aumentare le concentrazioni di Omega-3 e CLA del latte vaccino, senza penalizzare i titoli di grasso del latte. I lavori sperimentali effettuati possono essere distinti in 3 fasi: una prima fase in cui l’oggetto principale delle ricerche svolte è stato l’incremento in acidi grassi Omega3 del latte, una seconda fase in cui l’obiettivo si è allargato anche all’incremento delle concentrazioni in CLA, e una terza fase che ha avuto come scopo quello di incrementare i livelli di Omega3 e CLA del latte senza penalizzare i titoli di grasso. Le strategie alimentari più efficaci si sono basate sulla modificazione degli apporti lipidici della razione attraverso la supplementazione con seme di soia o relativo olio, semi di lino o relativo olio, olii di pesce e acido stearico. Le ricerche svolte hanno evidenziato come, attraverso opportune ed accurate modulazioni degli apporti lipidici delle razioni, sia di fatto possibile innalzare i contenuti di acidi grassi della serie Omega3 e CLA nel latte vaccino, senza penalizzare i titoli del grasso del latte.

Polyunsaturated fatty acid-enriched diets used for the treatment of canine chronic enteropathies decrease the abundance of selected genes of cholesterol homeostasis

Lipids are important for cell function and survival, but abnormal concentrations may lead to various diseases. Cholesterol homeostasis is greatly dependent on the active transport by membrane proteins, whose activities coordinate lipid status with cellular function. Intestinal Niemann-Pick C1-Like 1 protein (NPC1L1) and scavenger receptor B1 (SR-B1) participate in the uptake of extracellular cholesterol, whereas ATP binding cassette A1 (ABCA1) mediates the efflux of excessive intracellular cholesterol. Caveolin-1 binds cholesterol and fatty acids (FA) and participates in cholesterol trafficking. Sterol response element binding protein-2 (SREBP-2) is a sensor that regulates intracellular cholesterol synthesis. Given that cholesterol is a constituent of chylomicrons, whose synthesis is enhanced with an increased FA supply, we tested the hypothesis that feeding polyunsaturated FA (PUFA)-enriched diets in treatment of canine chronic enteropathies alters the mRNA expression of genes involved in cholesterol homeostasis. Using quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR), we compared the mRNA abundance of NPC1L1, SR-B1, ABCA1, caveolin-1, and SREBP-2 in duodenal mucosal biopsies of dogs with food-responsive diarrhea (FRD; n=14) and inflammatory bowel disease (IBD; n=7) before and after treatment with cholesterol-free PUFA-enriched diets and in healthy controls (n=14). The abundance of caveolin-1, ABCA1, and SREBP-2 were altered by PUFA-enriched diets (P<0.05), whereas that of NPC1L1 and SR-B1 mRNA remained unchanged. The gene expression of caveolin-1, ABCA1, and SREBP-2 was down-regulated (P<0.05) by PUFA-enriched diets in IBD dogs only. Our results suggest that feeding PUFA-enriched diets may alter cholesterol homeostasis in duodenal mucosal cells of dogs suffering from IBD.

UPLC-MS-based urine metabolomics reveals indole-3-lactic acid and phenyllactic acid as conserved biomarkers for alcohol-induced liver disease in the Ppara-null mouse model

Since the development and prognosis of alcohol-induced liver disease (ALD) vary significantly with genetic background, identification of a genetic background-independent noninvasive ALD biomarker would significantly improve screening and diagnosis. This study explored the effect of genetic background on the ALD-associated urinary metabolome using the Ppara-null mouse model on two different backgrounds, C57BL/6 (B6) and 129/SvJ (129S), along with their wild-type counterparts. Reversed-phase gradient UPLC-ESI-QTOF-MS analysis revealed that urinary excretion of a number of metabolites, such as ethylsulfate, 4-hydroxyphenylacetic acid, 4-hydroxyphenylacetic acid sulfate, adipic acid, pimelic acid, xanthurenic acid, and taurine, were background-dependent. Elevation of ethyl-β-d-glucuronide and N-acetylglycine was found to be a common signature of the metabolomic response to alcohol exposure in wild-type as well as in Ppara-null mice of both strains. However, increased excretion of indole-3-lactic acid and phenyllactic acid was found to be a conserved feature exclusively associated with the alcohol-treated Ppara-null mouse on both backgrounds that develop liver pathologies similar to the early stages of human ALD. These markers reflected the biochemical events associated with early stages of ALD pathogenesis. The results suggest that indole-3-lactic acid and phenyllactic acid are potential candidates for conserved and pathology-specific high-throughput noninvasive biomarkers for early stages of ALD.

Synthesis of 1,1'-(Hexane-1,6-Diyl)Bis(5-Oxopyrrolidine-3-Carboxylic Acid) as a Monomer for a Polyanhydride Drug Delivery System

Polyanhydrides have been given much attention in the literature recently because of their desirable properties as controlled drug delivery solutions. Drug therapies could be loaded into a polyanhydride matrix and protected from denaturation and removal from the body while being slowly eluted as the polyanhydride degraded yielding a tailorable concentration profile in the bloodstream at therapeutic levels. To that end, this report discusses the synthesis of a novel monomer for polyanhydride synthesis: 1,1'-(hexane-1,6-diyl)bis(5-oxopyrrolidine-3-carboxylic acid) henceforth known as CPyH monomer for (carboxypyrrolidone)hexane monomer.

Oxidation of 3-hydroxyanthranilic acid to the phenoxazinone cinnabarinic acid by peroxyl radicals and by compound I of peroxidases or catalase

Since 3-hydroxyanthranilic acid (3HAA), an oxidation product of tryptophan metabolism, is a powerful radical scavenger [Christen, S., Peterhans, E., ; Stocker, R. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 87, 2506], its reaction with peroxyl radicals was investigated further. Exposure to aqueous peroxyl radicals generated at constant rate under air from the thermolabile radical initiator 2,2'-azobis[2-amid-inopropane] hydrochloride (AAPH) resulted in rapid consumption of 3HAA with initial accumulation of its cyclic dimer, cinnabarinic acid (CA). The initial rate of formation of the phenoxazinone CA accounted for approximately 75% of the initial rate of oxidation of 3HAA, taking into account that 2 mol of 3HAA are required to form 1 mol of CA. Consumption of 3HAA under anaerobic conditions (where alkyl radicals are produced from AAPH) was considerably slower and did not result in detectable formation of CA. Addition of superoxide dismutase enhanced autoxidation of 3HAA as well as the initial rates of peroxyl radical-induced oxidation of 3HAA and formation of CA by approximately 40-50%, whereas inclusion of xanthine/xanthine oxidase decreased the rate of oxidation of 3HAA by approximately 50% and inhibited formation of CA almost completely, suggesting that superoxide anion radical (O2.-) was formed and reacted with reaction intermediate(s) to curtail formation of CA. Formation of CA was also observed when 3HAA was added to performed compound I of horseradish peroxidase (HRPO) or catalytic amounts of either HRPO, myeloperoxidase, or bovine liver catalase together with glucose/glucose oxidase.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)

Immunomodulatory lipids in plants: plant fatty acid amides and the human endocannabinoid system

Since the discovery that endogenous lipid mediators show similar cannabimimetic effects as phytocannabinoids from CANNABIS SATIVA, our knowledge about the endocannabinoid system has rapidly expanded. Today, endocannabinoid action is known to be involved in various diseases, including inflammation and pain. As a consequence, the G-protein coupled cannabinoid receptors, endocannabinoid transport, as well as endocannabinoid metabolizing enzymes represent targets to block or enhance cannabinoid receptor-mediated signalling for therapeutic intervention. Based on the finding that certain endocannabinoid-like fatty acid N-alkylamides from purple coneflower ( ECHINACEA spp.) potently activate CB2 cannabinoid receptors we have focused our interest on plant fatty acid amides (FAAs) and their overall cannabinomodulatory effects. Certain FAAs are also able to partially inhibit the action of fatty acid amide hydrolase (FAAH), which controls the breakdown of endocannabinoids. Intriguingly, plants lack CB receptors and do not synthesize endocannabinoids, but express FAAH homologues capable of metabolizing plant endogenous N-acylethanolamines (NAEs). While the site of action of these NAEs in plants is unknown, endogenous NAEs and arachidonic acid glycerols in animals interact with distinct physiological lipid receptors, including cannabinoid receptors. There is increasing evidence that also plant FAAs other than NAEs can pharmacologically modulate the action of these endogenous lipid signals. The interference of plant FAAs with the animal endocannabinoid system could thus be a fortunate evolutionary cross point with yet unexplored therapeutic potential.

Human urinary metabolomic profile of PPARalpha induced fatty acid beta-oxidation

Activation of the peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARalpha) is associated with increased fatty acid catabolism and is commonly targeted for the treatment of hyperlipidemia. To identify latent, endogenous biomarkers of PPARalpha activation and hence increased fatty acid beta-oxidation, healthy human volunteers were given fenofibrate orally for 2 weeks and their urine was profiled by UPLC-QTOFMS. Biomarkers identified by the machine learning algorithm random forests included significant depletion by day 14 of both pantothenic acid (>5-fold) and acetylcarnitine (>20-fold), observations that are consistent with known targets of PPARalpha including pantothenate kinase and genes encoding proteins involved in the transport and synthesis of acylcarnitines. It was also concluded that serum cholesterol (-12.7%), triglycerides (-25.6%), uric acid (-34.7%), together with urinary propylcarnitine (>10-fold), isobutyrylcarnitine (>2.5-fold), (S)-(+)-2-methylbutyrylcarnitine (5-fold), and isovalerylcarnitine (>5-fold) were all reduced by day 14. Specificity of these biomarkers as indicators of PPARalpha activation was demonstrated using the Ppara-null mouse. Urinary pantothenic acid and acylcarnitines may prove useful indicators of PPARalpha-induced fatty acid beta-oxidation in humans. This study illustrates the utility of a pharmacometabolomic approach to understand drug effects on lipid metabolism in both human populations and in inbred mouse models.