Avaluació transcriptòmica de dietes funcionals suplementades amb compostos naturals bioactius en el moc de la pell de dorada (Sparus aurata)

Autor: Castellví Homs, Aleix
Přispěvatelé: Reyes López, Felipe Esteban, Vallejos Vidal, Eva Carolina, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia
Jazyk: Catalan; Valencian
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya
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Popis: Actualment l’aqüicultura juga un rol fonamental en la generació de volum de peixos pel consum humà. No obstant, les altes densitats de cultiu poden provocar grans pèrdues en les empreses del sector. Per aquesta raó, s’estan investigant suplements alimentaris que beneficien l’estat de salut dels peixos. Malauradament, els seus impactes en els portals d’entrada i en la barrera immunitària de l’organisme (pell), són encara desconeguts. És per això, que l’objectiu principal d’aquest estudi, era avaluar els efectes transcriptòmics de les dietes funcionals (Immunotec® i del llevat Debaryomyces hansenii), en la pell de dorada. També, avaluar el perfil d’expressió diferencial entre les dues dietes, ja que ambdues contenien β-glucans com a compost bioatiu majoritari. Es va fer un primer experiment, on es van alimentar les dorades durant 75 dies. Hi havia una dieta control, la dieta Immunotec® (β-glucans, manano-oligosacarids, Echinacea pupurea i sulfat de zinc) (0.15%) i la dieta composta pel llevat D. hansenii (1,1%). Es van mostrejar les pells de les dorades. Es van extreure els ARN de totes les mostres i es van quantificar. Posteriorment es van analitzar les seves pureses i integritats. Finalment es van dur a terme microarrays i les dades obtingudes van ser analitzades pel GeneSpring (Agilent). Es van comparar: la dieta control amb la dieta Immunotec®, la dieta control amb la del llevat D. hansenii i les dues dietes funcionals. Per fer aquestes comparacions es van utilizar gràfiques Volcano, heatmaps i diagrames de Venn. Es va fer un segon experiment, per avaluar l’efecte beneficiari de les dietes funcionals en dorades, sotmeses a un estrès per confinament. Es van utilizar els peixos restants del primer experiment (ja alimentats 75 dies amb les diferents dietes). Es van aplicar baixes densitats (3 kg/m3 , control) i altes densitat (30 kg/m3 ) per produir un estímul estressant als animals. Al cap de 15 dies d’alimentació, es van obtenir moc de la pell i sang. Les mostres van ser utilitzades per mesurar paràmetres no específics del sistema immune innat (glucosa, proteïna i cortisol). S’ha observat una modulació transcriptòmica en la pell de la dorada produïda per les dietes funcionals. En la dieta Immunotec® la majoria de gens expressats diferencialment respecte el control estan subregulats. En la dieta de llevat D. hansenii hi han més DEGs que en la dieta Immunotec®, la majoria sobre-regulats. En els resultats obtinguts per valorar l’efecte beneficiari de les dietes funcionals enfront un agent estressant, no es poden fer valoracions acurades. La densitat control (3 kg/m3 ) ha resultat ser tan baixa que es van reduir les interaccions socials entre organismes.En conclusió, hi ha una modulació transcriptòmica en la pell de les dorades al aplicarse les dues dietes funcionals. Tot i que les dues contenen β-glucans com element principal, la modulació és diferent entre els dos tractaments. Augmentar la densitat control del segon experiment a 12 kg/m3 . S’obtindrà una valoració més acurada de l’efecte beneficiari d’aquestes dietes en un estrès per confinament. Actualmente la acuicultura juega un rol fundamental en la generación de volumen de peces para el consumo humano. Sin embargo, las altas densidades de cultivo pueden provocar grandes pérdidas en las empresas del sector. Por esta razón, se están investigando suplementos alimenticios que benefician el estado de salud de los peces. Desgraciadamente, sus impactos en los portales de entrada y en la barrera inmunitaria del organismo (piel), son todavía desconocidos. Es por ello, que el objetivo principal de este estudio, era evaluar los efectos transcriptómicos de las dietas funcionales (Immunotec® y de la levadura Debaryomyces hansenii), en la piel de dorada. También, evaluar el perfil de expresión diferencial entre las dos dietas, ya que ambas contenían β-glucanos como compuesto bioativo mayoritario. Se hizo un primer experimento, donde se alimentaron las doradas durante 75 días. Había una dieta control, la dieta Immunotec® (β-glucano, mananooligosacáridos, Echinacea pupurea y sulfato de zinc) (0.15%) y la dieta compuesta por la levadura D. hansenii (1,1%). Se recogieron las pieles de las doradas. Se extrajeron los ARN de todas las muestras y se cuantificaron. Posteriormente se analizaron sus purezas e integridades. Finalmente se llevaron a cabo microarrays y los datos obtenidos fueron analizados por GeneSpring (Agilent). Se compararon: la dieta control con la dieta Immunotec®, la dieta control con la de la levadura D. hansenii y las dos dietas funcionales. Para hacer estas comparaciones se utilizó gráficas Volcano, heatmaps y diagramas de Venn. Se hizo un segundo experimento, para evaluar el efecto beneficiario de las dietas funcionales en doradas, sometidas a un estrés por confinamiento. Se utilizaron los peces restantes del primer experimento (ya alimentados 75 días con las diferentes dietas). Se aplicaron bajas densidades (3 kg/m3 , control) y altas densidades (30 kg/m3 ) para producir un estímulo estresante a los animales. Al cabo de 15 días de alimentación, se obtuvo moco de la piel y sangre. Las muestras fueron utilizadas para medir parámetros no específicos del sistema inmune innato (glucosa, proteína y cortisol). Se ha observado una modulación transcriptómica en la piel de la dorada producida por las dietas funcionales. En la dieta Immunotec® la mayoría de genes expresados diferencialmente respecto el control están subregulats. En la dieta de levadura D. hansenii hay más DEGs que en la dieta Immunotec®, la mayoría sobre-regulados. En los resultados obtenidos para valorar el efecto beneficiario de las dietas funcionales estudiadas frente un agente estresante, no se pueden hacer valoraciones precisas. La densidad control (3 kg m3 ) ha resultado ser tan baja que se redujeron las interacciones sociales entre organismos. En conclusión, hay una modulación transcriptómica en la piel de las doradas al aplicarse las dos dietas funcionales. Aunque ambas contienen β-glucanos como elemento principal, la modulación es diferente entre los dos tratamientos. Aumentar la densidad control del segundo experimento a 12 kg/m3 . Se obtendrá una valoración más precisa del efecto beneficiario de estas dietas en un estrés por confinamiento Aquaculture currently plays a fundamental role in the generation of a large volume of fish for human consumption. However, high production densities can cause large losses in the aquaculture industry. For this reason, food supplements are being investigated in other to benefit the health status of fish. Unfortunately, impacts on the entrance portals and the body's immune barrier (skin) are still unknown.That’s why the main objective of this study was to evatuate the transcriptomics efects of the funtional diets (Immunotec® and the yeast Debaryomyces hansenii) in the skin of seabreams. Also, evalute the differential expression profile between the two diets, because both had β-glucans as the main bioactive compound. In the first experiment, seabream were fed during 75 days with a control diet, a Immunotec® diet (β-glucans, mananoligosaccharides, Echinacea pupurea and zinc sulphate) (0.15%) and another composed by yeast Debaryomyces hansenii (1.1%). The skins of the seabream fed with the different diets were sampled. Then total RNA was extracted of all the samples and quantified. Later purity and the integrity were analyzed. Finally, a transcriptomic analysis was carried out by a microarrays analysis. The data obtained were analized by GeneSpring (Agilent). They were compared: control diet between Immunotec® diet, control diet between Debaryomyces hansenii yeast, and both funtional diets. To make these comparisons were used volcano plots, heatmaps and Venn diagrams. A second experiment was made, in order to evaluate the beneficiary effect of the functional diets in seabream, in stress conditions by confinement. The remaining seabream of the first experiment (already fed 75 days with different diets) were used. Low stocking densities (3kg /m3 , control) and high stocking density (30kg/m3 ) were applied to produce stressful stimulation in the animals. After 15 days of feeding, skin mucus and blood were obtained to measure non-specific parameters of the innate immune system (glucose, protein and cortisol). It has been observed a transcriptomic modulation in the seabream skin produced by funtional diets. In Immunotec® diet most of differentially expressed genes from control are downregulated. In D. hansenii yeast there are more DEGs than in the Immunotec® diet, the majority up-regulated. In the results obtained to evaluate the beneficial effect of the functional diets under a stressful agent, final conclusions cannot be acurated. The control stocking density (3 kg/m3 ) has been so low that probably reduced the social interactions between organisms. In conclusion, there is a transcriptomic modulation in the seabream skin when the functional diets are applied. Even though both have β-glucans as principal element, modulation is diferent between the treatments. Improve control density of the second experiment at 12 kg/m3 we will get a careful evaluation of the beneficial effect of the functional diets under a confinement stress.
Databáze: OpenAIRE
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