Publication
Characterization and modulation of fish allergenicity towards the production of a low allergen farmed fish
| datacite.subject.fos | Ciências Naturais::Outras Ciências Naturais | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Rodrigues, P. L. | |
| dc.contributor.advisor | Kuehn, Annette | |
| dc.contributor.advisor | Engrola, Sofia Alexandra Dias | |
| dc.contributor.author | Schrama, Denise | |
| dc.date.accessioned | 2023-06-07T15:20:51Z | |
| dc.date.available | 2023-06-07T15:20:51Z | |
| dc.date.issued | 2023-04-18 | |
| dc.description.abstract | Food allergies are a common health problem worldwide, triggering an abnormal immune response. Fish belongs to the top nine of most allergenic foods, among milk, eggs, shellfish, tree nuts, peanuts, wheat, soybeans and the most recently added sesame. The continuing increase of aquaculture production and the relatively easy access to fish worldwide, contribute to increased fish consumption which result in higher prevalence of allergies. The main allergen in fish, responsible for up to 70-95% of the allergic reactions, is a small and stable calcium-binding muscle protein named parvalbumin. This thesis was focused on parvalbumin in two economically important fish species for Southern Europe aquaculture, namely gilthead seabream (Sparus aurata) and European seabass (Dicentrarchus labrax). Chapter 2 characterized this allergen, determining its structure by circular dichroism, sequencing its amino acids by mass spectrometry and analyzing its stability after fish digestion or processing. Results showed that parvalbumin represents a higher content of α-helices and some β-sheets in its secondary structure, at room temperature. Parvalbumins detection reduced throughout gastrointestinal digestion, and also several processing techniques, like salting, steaming and autoclaving showed a significant reduction (p<0.05) in parvalbumins detectability. In Chapter 3, a questionnaire conducted in Portugal was performed to evaluate consumers’ willingness to pay for low allergenic fish. Results showed that not only half the consumers were willing to pay extra, but also suggested that this was explained by the presence of fish allergies in the family and by the fish unique characteristics and quality. For the modulation of fish allergenicity Chapters 4.1, 4.2 and 4.3 analyzed this possibility by the supplementation of fish diets with additives like creatine and ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA). Results showed a 50% reduction in fish-allergic serum Immunoglobulin-E (IgE)- reactivity when 3% EDTA was supplemented in gilthead seabreams diet. This promising result showed the possibility to modulate parvalbumin in order to decrease its allergenicity. | pt_PT |
| dc.description.abstract | Alergias alimentares são um problema a nível global para a saúde humana, induzindo uma resposta imune anormal. O peixe é um dos nove alimentos mais alergénicos, entre leite, ovos, marisco, nozes, amendoins, trigo, soja e o recentemente adicionado sésamo. O aumento continuo da produção em aquacultura e o acesso relativamente fácil a peixe globalmente, contribui para o aumento no consumo do mesmo, resultando numa maior prevalência de alergias. O principal alergénio em peixe, responsável por 70-95% das reações alérgicas, é uma proteína presente no músculo de peixe, pequena e estável que se liga ao cálcio chamada parvalbumina. Este trabalho focou-se na parvalbumina de duas espécies de peixe economicamente importantes para a aquacultura no sul da Europa, nomeadamente a dourada (Sparus aurata) e o robalo (Dicentrarchus labrax). O Capítulo 2 caracterizou este alergénio, determinando a sua estrutura por dicroísmo circular, sequenciando os seus aminoácidos por espectrometria de massa e analisando a sua estabilidade após a digestão ou processamento do peixe. Os resultados mostraram que a parvalbumina apresenta a temperatura ambiente uma maior quantidade de hélices-α e algumas folhas-β na sua estrutura secundária. A deteção da parvalbumina diminuiu ao longo da digestão no trato gastrointestinal, e também após vários métodos de processamento, tal como a salgação, vapor e autoclave mostraram uma redução significativa (p<0.05) na detetabilidade da mesma. No Capítulo 3, um questionário conduzido em Portugal foi elaborado para avaliar a disponibilidade dos consumidores em pagar por peixes com baixo teor de alergénios. Os resultados mostraram que não só metade dos consumidores está disposto a pagar extra, mas também sugeriu que isto é explicado pela presença de alergias a peixes na família e pelas características únicas e qualidade do peixe. Relativamente à modulação da alergenicidade dos peixes, os Capítulos 4.1, 4.2 e 4.3 analisaram esta possibilidade através da suplementação das dietas dos peixes com aditivos como creatina e ácido etilenodiaminotetraacético (EDTA). Foram realizadas análises em termos de crescimento dos peixes, da sua qualidade e eventual retenção dos aditivos no musculo dos mesmos. Foram ainda realizados estudos de expressão da parvalbumina e da reatividade das Imunoglobulinas-E (IgE) foram feitas através de géis bidimensionais (2D-DIGE) e imunoblots com soro humano (controlo e alérgicos a peixe), respectivamente. Os resultados mostraram que a adição de creatina nas duas espécies não influenciou o seu crescimento. No entanto, no caso da adição de EDTA foi necessário adicionar um atrativo para obter o mesmo crescimento dos peixes alimentados com dietas suplementadas com este aditivo em relação ao controlo. A qualidade dos peixes não sofreu alterações com a suplementação (exceto na dourada alimentada com EDTA, aonde se verificou uma ligeira diferença na textura), nem se registou uma acumulação da creatina ou EDTA no músculo da dourada ou robalo. A análise 2D-DIGE não mostrou diferenças na expressão da parvalbumina nas duas espécies, pelo que podemos aferir que este aditivo não alterou a alergenicidade destes peixes. Observou-se, no entanto, observou-se uma redução de 50% na reatividade das IgE no soro de consumidores alérgicos a peixe, no caso das douradas alimentadas com uma dieta suplementada em 3% EDTA. Este resultado promissor mostrou a possibilidade de modular a parvalbumina de modo a diminuir a sua alergenicidade. | pt_PT |
| dc.description.sponsorship | The author of this work was funded by national funds from MCTES, via the Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) through grant SFRH/BD/136319/2018, and co-funded by the European Union through the European Social Fund (ESF). This thesis was also funded by the following projects: AquaVALOR (Ref.31-0-305-FEP-0060), supported by PROMAR Program (Portugal) with FEDER funds, Allyfish (Ref.16-02-01-FMP-0014) “Development of an aquaculture fish with low allergenic potential” funded by MAR2020 (Portugal), and with Portuguese national funds from FCT through projects UIDB/04326/2020, UIDP/04326/2020 and LA/P/0101/2020. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 101739710 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.1/19677 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.relation | Characterization and modulation of fish allergenicity towards the production of a low allergen farmed fish | |
| dc.relation | Algarve Centre for Marine Sciences | |
| dc.relation | Algarve Centre for Marine Sciences | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | pt_PT |
| dc.subject | Alergenicidade | pt_PT |
| dc.subject | Creatina | pt_PT |
| dc.subject | Dourada | pt_PT |
| dc.subject | Edta | pt_PT |
| dc.subject | Parvalbumina | pt_PT |
| dc.subject | Robalo | pt_PT |
| dc.title | Characterization and modulation of fish allergenicity towards the production of a low allergen farmed fish | pt_PT |
| dc.type | doctoral thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| oaire.awardTitle | Characterization and modulation of fish allergenicity towards the production of a low allergen farmed fish | |
| oaire.awardTitle | Algarve Centre for Marine Sciences | |
| oaire.awardTitle | Algarve Centre for Marine Sciences | |
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| oaire.fundingStream | 6817 - DCRRNI ID | |
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| project.funder.identifier | http://doi.org/10.13039/501100001871 | |
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| project.funder.name | Fundação para a Ciência e a Tecnologia | |
| project.funder.name | Fundação para a Ciência e a Tecnologia | |
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| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | doctoralThesis | pt_PT |
| relation.isProjectOfPublication | 3f584fa8-a47c-4cfe-8b45-53aff2ef599c | |
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| thesis.degree.grantor | Universidade do Algarve. Faculdade de Ciências e Tecnologia | |
| thesis.degree.level | Doutor | |
| thesis.degree.name | Doutoramento em Ciências do Mar, da Terra e do Ambiente | pt_PT |