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Teleost fish larvae adapt to dietary arachidonic acid supply through modulation of the expression of lipid metabolism and stress response genes

Publication . Alves Martins, Dulce; Rocha, Filipa; Martinez-Rodriguez, Gonzalo; Bell, Gordon; Morais, Sofia; Castanheira, Maria Filipa; Bandarra, Narcisa; Coutinho, Joana; Yufera, Manuel; Conceicao, Luis

Dietary fatty acid supply can affect stress response in fish during early development. Although knowledge on the mechanisms involved in fatty acid regulation of stress tolerance is scarce, it has often been hypothesised that eicosanoid profiles can influence cortisol production. Genomic cortisol actions are mediated by cytosolic receptors which may respond to cellular fatty acid signalling. An experiment was designed to test the effects of feeding gilthead sea-bream larvae with four microdiets, containing graded arachidonic acid (ARA) levels (0.4, 0.8, 1.5 and 3.0 %), on the expression of genes involved in stress response (steroidogenic acute regulatory protein, glucocorticoid receptor and phosphoenolpyruvate carboxykinase), lipid and, particularly, eicosanoid metabolism (hormone-sensitive lipase, PPAR alpha, phospholipase A(2), cyclo-oxygenase-2 and 5-lipoxygenase), as determined by real-time quantitative PCR. Fish fatty acid phenotypes reflected dietary fatty acid profiles. Growth performance, survival after acute stress and similar whole-body basal cortisol levels suggested that sea-bream larvae could tolerate a wide range of dietary ARA levels. Transcription of all genes analysed was significantly reduced at dietary ARA levels above 0.4%. Nonetheless, despite practical suppression of phospholipase A(2) transcription, higher leukotriene B-4 levels were detected in larvae fed 3.0% ARA, whereas a similar trend was observed regarding PGE(2) production. The present study demonstrates that adaptation to a wide range of dietary ARA levels in gilthead sea-bream larvae involves the modulation of the expression of genes related to eicosanoid synthesis, lipid metabolism and stress response. The roles of ARA, other polyunsaturates and eicosanoids as signals in this process are discussed.

2012-09Journal article

Open Access

Requisitos de ácido araquidónico em microdietas para larvas de dourada (Sparus aurata, L., 1758)

Publication . Rocha, Filipa; Conceição, L. E. C.; Martins, Dulce Alves

Os ácidos gordos (AG) essenciais presentes nas dietas são tidos como factores críticos no sucesso do cultivo larvar. Tem sido dado um maior destaque aos ácidos docosahexaenóico (DHA) e eicosapentaenóico (EPA) devido às suas funções na integridade celular membranar e predominância nos tecidos. A importância do ácido araquidónico (ARA) no crescimento, sobrevivência e resistência ao stress é também cada vez mais reconhecida. Realizou-se um estudo para determinar os efeitos que diferentes concentrações de ARA em microdietas causam no crescimento, sobrevivência e perfil de ácidos gordos das larvas de dourada. As larvas foram alimentadas durante 25 dias com microdietas, incluindo um período inicial de coalimentação com rotíferos enriquecidos. Foram testadas, em triplicado, quatro microdietas experimentais que diferiam nos níveis de ARA, variando entre 0,4% e 3,0% da matéria seca (ARA0,4/ ARA0,8/ ARA1,5/ ARA3,0). As microdietas apresentavam níveis de HUFA n-3 de 4,6% e um rácio DHA/EPA de 1,4. Mediu-se o crescimento com base no peso seco e taxa de crescimento relativo, e obteve-se a sobrevivência por contagem directa. O perfil em AG dos lípidos totais das larvas foi determinado por cromatografia em fase gasosa. Após 34 dias, não se registaram diferenças significativas no crescimento e sobrevivência, apesar de existir uma tendência nos tratamentos intermédios para um menor crescimento. A composição lipídica dos tecidos reflectiu o perfil de AG das dietas, particularmente quanto ao ARA. O DHA manteve-se constante, enquanto o EPA diminuiu com o aumento de ARA, mesmo com níveis semelhantes de EPA nas dietas, sugerindo uma competição entre estes AG para a incorporação nos tecidos. Até 1,5% nas dietas, o ARA mostrou ser preferencialmente depositado nos tecidos, sendo metabolizado em concentrações superiores (3,0%). O DHA e alguns AG saturados foram preferencialmente retidos enquanto que o EPA e os ácidos linoleico (LA), α- linolénico (ALA) e oleico (OA) foram metabolizados, provavelmente para fins energéticos. Nas condições testadas, as larvas de dourada mostraram uma boa tolerância à variação de ARA nas dietas, de 0,4% a 3,0%. No entanto, o crescimento não foi afectado nem se verificou uma melhoria da sobrevivência.

2009Master thesis

Open Access