Optimum phospholipids and antioxidant levels to develop novel microdiets for gilthead sebream larvae
- Autores: Reda Saleh Mohamed Ibrahim
- Directores de la Tesis: Marisol Izquierdo López (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria ( España ) en 2013
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Carmen María Hernández Cruz (presid.), María Jesús Zamorano Serrano (secret.), Juan Socorro Cruz (voc.), Delbert Gatlin III (voc.), Bill Koven (voc.)
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- Tesis en acceso abierto en: acceda
- Resumen
El objetivo de la presente tesis fue determinar los niveles óptimos de fosfolípidos de krill (KPL) y lecitina de soja (SBL) para larvas de dorada ,y su influencia en el rendimiento de producción larvaria y la actividad de las enzimas digestivas (Capítulo 3 y 4) . Otro objetivo fue comparar la eficacia de los fosfolípidos marinos (MPL) de Krill y lecitina de soja (SBL) sobre el rendimiento y el desarrollo larvario, el estado oxidativo, la mineralización de vertebras, anomalías esqueléticas, estado oxidativo, expresion de genes relacionados con el metabolismo óseo y la composición bioquímica de larvas (capítulo 5). Sin embargo, la dieta PL tienen altos niveles de ácidos grasos poliinsaturados que son moléculas con una gran susceptibilidad a la peroxidación que afecta a sus funciones biológicas y fisiológicas, así que era importante que investigar el efecto combinado de niveles de antioxidantes como ¿-tocoferol con KPL y SBL, y el efecto de niveles variables de Se derivado a partir de levadura, sobre el rendimiento y el desarrollo larvario, el estado oxidativo, la mineralización de vertebras, anomalías esqueléticas, estado oxidativo, expresion de genes relacionados con el metabolismo óseo y composición bioquímica de larvas (Capítulo 6 y 7). Los resultados han demostrado que KPL dietético son una excelente fuente de lípidos y los niveles óptimos de inclusión de este ingrediente en microdietas para sustituir las presas vivas fue 12% KPL (10 % PL) y 8% SBL (8,8% PL). Sin embargo, a pesar del aumento en SBL hasta 9% PL ha mejorado el rendimiento larvario y el desarrollo esquelético, KPL fue más eficaz en la promoción de todos estos parámetros por su mayor contenido de fosfatidilcolina y n-3 HUFA, en particular, DHA, no sólo promueve la digestión, el transporte de los lípidos de la dieta, sino que también contribuye a reducir las anomalías esqueléticas por la regulación alta de genes relacionados con la formación de hueso induciendo la mineralización temprana y resistencia de las vertebras a las anomalías tales como lordosis y kyphosis. Además, la inclusión de SBL aumentó notablemente el riesgo de la peroxidacíon indicado por alto contenido de malondialdehído (MDA) en las larvas, y la alta expresión de catalasa (CAT), superóxido dismutasa, (SOD) y glutatión peroxidasa (GPX) genes. La inclusión de 3000 mg ¿-tocoferol kg-1 dieta promueve la expresión de genes relacionados con la formación ósea, la mineralización y la supervivencia de las larvas y mejora el crecimiento, lo que podría estar relacionado con la mejor utilización de los lípidos de la dieta y a la reducción de radicales libres tóxicos como indicado por el bajo contenido de MDA en las larvas y la baja expresión de las enzimas antioxidantes (AOE). Estos resultados indican la alta eficiencia del ¿-tocoferol como un factor antioxidante, y su efecto positivo sobre la expresión de genes de la formación ósea y la mineralización. Finalmente, la inclusión de Se a 11,65 ¿g Se/mg dieta ha mejorado la supervivencia larvaria y la resistencia al estrés lo que podría estar relacionado a la reducción de radicales libres tóxicos y en otro lado a la mejor utilización de los lípidos de la dieta. Además, la regulación alta de genes relacionados con la formación de hueso en las larvas se correlacionó positivamente con el aumento del selenio dietético o del selenio en los tejidos de las larvas, indicando un desarrollo esquelético adecuada.
Summary The aim of the present thesis was to determine the optimum requirements of krill PL (KPL) and soybean lecithin (SBL) for gilthead seabream (Sparus aurata) larvae, and its influence on larval production performance and digestive enzymes activity (Chapter 3 & 4). Another aim was to compare the effectiveness of dietary KPL and soybean lecithin on the seabream larval rearing performance, oxidative status, vertebral mineralization, skeletal anomalies and bone formation related genes expression (Chapter 5). However, dietary PL have high levels of polyunsaturated fatty acids which are molecules with a great susceptibility to peroxidation resulting in production of harmful peroxides that affect their biological and physiological functions, so it was important that investigate the combined effect of graded levels of antioxidant nutrients such as ¿-tocopherol with dietary KPL and SBL, and the effect of graded levels of Se derived yeast, on the seabream larval rearing performance, oxidative status, vertebral mineralization, skeletal anomalies and bone formation related genes expression (Chapter 6 & 7). In the light of these experiments, the results have shown that dietary KPL are an excellent source of lipids and the optimum inclusion levels of this ingredient in microdiets to completely substitute live preys at this larval age were found to be 12% KPL, providing about 10% total PL, and 8% SBL, providing about 8.8% total PL. These levels significantly improved digestive enzymes activities, utilization and deposition of dietary essential fatty acids and larval growth, as a consequence of a better digestion, absorption, transport and deposition of dietary nutrients. However, despite increased on dietary SBL up to 9% total PL improved larval survival, stress resistance, growth and skeletal development, dietary KPL was more effective in promoting all these parameters where their higher content in phosphatidylcholine and n-3 HUFA, particularly, DHA, not only promotes digestion, transport and deposition of dietary lipids, but also contributes to reduce skeleton anomalies by up-regulating of bone formation related genes, inducing early mineralization and resistance of vertebral bodies to reduce anomalies such as lordosis and kyphosis. Also, inclusion of SBL markedly increased the proxidation risk as denoted by the high larval malondialdehyde (MDA) content, as well as a high expression of catalase (CAT), superoxide dismutase, (SOD) and glutathione peroxidase (GPX) genes.
The inclusion of 3000 mg ¿-tocopherol kg-1 diet promoted the expression of genes related to bone formation and mineralization and improved larval survival and growth, what could be related to the better utilization of dietary lipids and to the reduction of toxic free radicals as indicated by the low larval MDA content and the low antioxidant enzyme genes expression (AOE). These results denoted the high efficiency of -tocopherol as an antioxidant factor, and its positive effect on genes expression of bone formation and mineralization.
Finally, the inclusion of Se derived yeast at 11.65 ¿g Se/mg diet improved larval survival and stress resistance what could be related in one hand to the reduction of toxic free radicals as indicated by the low levels of MDA and AOE content, which demonstrate an adaptive response in attempting to neutralize the generated reactive oxygen species (ROS) suggesting better oxidative status, and in another hand to the improved utilization of dietary lipids. Moreover, the Bone Morphogenetic Protein-4, alkaline phosphatase, osteocalcin, osteonectin, osteopontin, and matrix gla protein genes expression in larval tissues were positively correlated to the dietary selenium increased or larval Se tissue content increased, in relation to an adequate skeletal development.
