Dinàmica deIs nutrients midó-C(13) i prote'ina-NI(5) en la truita irisada (Oncorhynchus mykiss) i l'orada (Sparus aurata): efectes de la gelatinització deIs carbohidrats, la natació sostinguda i la ritmicitat

Abstract

[cat] L’èxit de l’aqüicultura moderna es basa en el control sobre la reproducció de les espècies, en el millor coneixement de la seva biologia, en les innovacions tecnològiques i en el desenvolupament d’aliments específics. En base a aquests requisits per la millora de la pràctica de l’aqüicultura, i també a l'esmenada necessitat de fonts alternatives de les matèries primeres (farina i oli de peix) per als pinsos d’engreix, es van plantejar els estudis que constitueixen la present tesis. Els treballs que la composen tenen com a objectiu general abordar la millora del cultiu de peixos amb interès comercial a partir de l’optimització de l’ús dels nutrients. Més concretament, es va determinar com es pot afectar la capacitat d’aprofitament dels carbohidrats digeribles de la dieta en dues espècies de peixos carnívors com són la truita (O. mykiss) i l’orada (S. aurata). Per aconseguir-ho, primer es va intentar incrementar la demanda energètica del peix mitjançant un exercici moderat però sostingut (a 1.3 LC•s-1 en la truita i 1.5 LC•s-1 en l’orada, en els Capítols I, II i III) i també es va variar la distribució dels nutrients en els diferents moments d'alimentació del dia (estudi del règim diari en el Capítol IV). Mantenint els animals en aquestes condicions es van estudiar les relacions entre la nutrició i el metabolisme dels peixos analitzant primer la composició tissular dels animals; segon, fent el seguiment del nutrients marcant-los amb traçadors metabòlics (midó amb C13 i proteïna amb N15), i en tercer lloc estudiant els canvis de les fibres musculars. Els estudis presentats ens permeten concloure que la truita sotmesa a natació sostinguda incrementa l'ús dels carbohidrats de la dieta i dels dipòsits de lípids i glicogen en músculs. Convertint una part significativa dels carbohidrats a lípids en el fetge, i oxidant-ne una altra part en els músculs, especialment en el múscul vermell. A més a més, la major recuperació de N15 en el total del peix exercitat 24 h després d’una ingesta forçada, principalment en la fracció proteica dels dos músculs (RM i WM), evidencia objectivament que la natació sostinguda augmenta la deposició de proteïnes en la truita irisada, resultant en un estalvi proteic. L’orada, per altra banda, té una capacitat considerable per usar els carbohidrats de la dieta per a la producció d'energia, presentant també un major recanvi (turnover) dels nutrients amb l'exercici. En l'orada, una major retenció de les proteïnes de la dieta (major deposició de N15 en el múscul blanc durant tot el període postprandial) sota condicions d'exercici sostingut demostrà un estalvi proteic (sparing-effect) per a l'ús de carbohidrats, evitant la deposició excessiva de lípids. I el creixement hipertròfic del múscul blanc sota condicions d’activitat explica l'augment en el creixement de l’orada i és indicatiu de la producció d’un major filet. Això demostra que les dos espècies presenten marcades diferències en l'ús de nutrients. Per altra banda, quan es combina la major activitat que l’orada presenta durant el dia amb la composició de la dieta s'incrementen les interconversions metabòliques i l’eficiència de retenció proteica en el múscul blanc. Per això, l’administració d’una dieta rica en carbohidrats al matí no va perjudicar la incorporació de proteïnes de la dieta, ni la deposició en el múscul, ni el creixement. A la vegada, els isòtops estables van mostrar que els canvis metabòlics postprandials de distribució i destí dels nutrients marcats (C13-carbohidrat i N15-proteïna) són deguts al règim alimentari (nombre de menjars per dia i freqüència), però a la vegada estan condicionats per l’última ingesta rebuda. Les aplicacions practiques dels estudis haurien de tenir present que l’exercici combinat amb la composició de la dieta contribueix a una reducció en la contaminació de l'aigua a causa de la major retenció de la proteïna de la dieta. I que la reducció en el contingut de proteïna de la dieta va ser compensada amb major retenció proteica, però els carbohidrats no varen ser usats igual d’eficientment a la tarda que al matí. Les implicacions científiques d’aquests resultats van més enllà d'uns estudis concrets en condicions controlades. Així, les investigacions futures haurien de dirigir-se a l’exploració sobre l'ús dels nutrients en dietes balancejades i que continguin diferents proporcions de nutrients no proteics (hidrats de carboni/lípids) com a font d'energia, juntament amb l'optimització de les condicions de natació sostinguda i de la freqüència i quantitat d’aliment diari en altres espècies de peixos.

[eng] The aim of the Thesis is to study the improvement of fish farming through the optimization of the use of nutrients. We determined how to optimize the capacity to use dietary carbohydrates in two species of carnivorous fish, rainbow trout (O. mykiss) and sea bream (S. aurata). Firstly, we tried to increase the energy demand of fish through a sustained moderate exercise, and then we varied nutrients distribution through the day. We kept animals in these conditions and after we studied the relationship between nutrition and metabolism in fish by analyzing animals tissue composition and tracing the nutrients with C13-starch and N15-protein. We also studied the changes in the muscle fibers. The studies included in this Thesis allow us to conclude that trout, subjected to sustained swimming, increases the use of dietary carbohydrate and also augments the lipid and glycogen deposits in muscles. In trout under sustained-exercise, a noticeable of carbohydrates were transformed to lipids in the liver and other amount was oxidized in muscles. The total N15 recovery on exercised fish was mainly in protein fraction of both muscle (red & with), at 24 hours after forced-feeding, shows that sustained swimming increases protein deposition resulting in a protein sparing. On the other hand, sea bream has a good capacity to use dietary carbohydrate for energy production, also showing a great nutrient turnover under exercise. Greater retention of dietary protein under conditions of sustained exercise demonstrated a sparing-effect for the use of carbohydrates, preventing an excess of lipid deposition. In addition, the hypertrophic growth of white muscle under conditions of activity explains the growth of the sea bream. This demonstrates that both species show marked differences in nutrient use. Furthermore, when you combine the increased activity of the sea bream showed during the day with the composition of the diet, it is observed an increase of the metabolic interconversion and efficiency of protein retention in the white muscle. The administration of a carbohydrate-rich diet in the morning did not impair the incorporation of dietary protein or deposition in muscle or growth. Stable isotopes showed that postprandial metabolic changes of distribution and fate of nutrients marked are due to diet, yet are conditioned by the last intake received.