La calidad de las larvas de peces marinos representa uno de los cuellos de botella más importantes de la acuicultura actual. La aparición de deformaciones esqueléticas y problemas pigmentarios están relacionadas con la nutrición de la larva, los factores ambientales a los que ésta está sometida y al efecto de todos ellos sobre su genotipo, si bien la interacción entre nutrición, ambiente y genética no se conoce con exactitud. De los parámetros anteriormente citados, la nutrición de la larva es uno de los factores más importantes que afecta a su desarrollo temprano, pues incide de forma directa al proceso de formación del esqueleto (esqueletogénesis) y al desarrollo de la pigmentación del animal. En este sentido, diversos estudios han demostrado que determinados nutrientes son responsables de la aparición de deformaciones esqueléticas y anomalias pigmentarias según sus niveles y/o forma de incorporación en la dieta, siendo los lípidos uno de los principales grupos de nutrientes que afectan y ejercen un rol más importante durante el desarrollo temprano de la larva. Por todo ello, se hace necesario estudiar los efectos de los lípidos durante la ontogenia temprana de las larvas de peces marinos, evaluar su papel en la formación y metabolismo del tejido óseo, y en los procesos de metamorfosis y pigmentación, en el caso particular de los peces planos. Aunque la relación entre los lípidos de la dieta y la salud del hueso en vertebrados terrestres ha sido extensamente estudiada, sólo pocos estudios exiten sobre el papel de los lípidos sobre el desarrollo del hueso en peces, e incluso menos en larvas. Los requerimientos nutricionales y signos de deficiencia de los ácidos grasos esenciales en varias especies de peces marinos y de agua dulce han sido descritos en detalle, sin embargo el papel funcional de los HUFAS pertenecientes a las series n-3 y n-6 en los procesos de formación y remodelación del hueso merece ser investigado. Así, el principal objetivo del presente proyecto coordinado es el de evaluar el efecto de los lípidos, y en particular las diferentes clases de éstos (triglicéridos y fosfolípidos), niveles de HUFAs (EPA, DHA y ARA) y lípidos oxidados en el proceso de osteogénesis de la larva y en la aparición y desarrollo de deformaciones esqueléticas. Se pretende dar una especial atención a las vías de señalización molecular (vías del ácido retinoico y de los ácidos grasos; RXRs y PPARs) y factores extrínsecos, incluyendo hormonas (prostaglandinas y hormonas tiroideas) y factores del crecimiento que regulan la formación del esqueleto y los procesos de remodelación del hueso. De forma similar, los lípidos desempeñan un papel importante durante el proceso de metamorfosis y pigmentation en peces planos. Así, mediante la presente propuesta se pretende investigar el efecto de dichos nutrientes sobre las anomalías pigmentarias típicas de este grupo de especies mediante experimentos de dosis-respuesta, expresión génica y marcadores celulares. Asímismo, las vías moleculares de señalización y acción de dichos nutrientes sobre el proceso de pigmentación son similares a las que tienen lugar durante la esqueletogénesis de la larva (RXR : PPAR), pudiéndose realizar la misma aproximación a nivel molecular en ambos casos. Finalmente citar que el proyecto pretende trabajar con las siguientes especies: dorada, pargo y lenguado senegalés. Especies que representan una parte muy importante de la producción de la acuicultura de nuestro país y europea. La inclusión del pargo, especie de la que se producen todavía pequeños volúmenes, obedece a su elevada potencialidad como especie candidata para la diversificación de la acuicultura en aguas templadas.
Finfish larval quality is one of the most important bottlenecks in aquaculture. The development of the skeletal malformations and pigmentation disorders is linked to a poorly understood relationship between nutrition, environment and genetic factors. Among them, larval nutrition at first feeding is one of the key parameters that affect skeletogenesis and pigmentation processes during early development. In this sense, several studies have demonstrated that nutrients are responsible for the appearance of skeletal deformities and pigmentation disorders when their level and/or form of supply in the diet are inappropriate or unbalanced. In the early stages of marine fish larvae this in not a minor issue, since dietary lipids are the main energy source in developing larvae and a source of fatty acids needed for the new cellular structures, which are required for normal larval growth, bone formation and pigmentation development. Thus, it is necessary to evaluate the effects of dietary lipids on fish larvae early ontogenesis and bone metabolism, and flatfish pigmentation. However, in order to test the effect of any nutrient in a dose-response nutritional study, it is mandatory to supply the fish larvae with the amounts required of the selected nutrient. In most finfish marine species, the utilization of live preys is obligated since they do not accept inert diets, but the use of rotifers and Artemia nauplii brings additional problems. The nutritional value of the live food must be adjusted to the experimental needs and to those of the larvae to survive, since live preys are naturally deficient in polar lipids and essential fatty acids in comparison to natural zooplankton. This can be achieved by enriching procedures that consist of the incubation of live preys in a medium with enrichment products. The non-selective feeding behavior of the rotifers and Artemia nauplii allows the enriching materials to accumulate. However, their natural metabolism changes the original formulations that are intended to be supplied to the larvae. Although the relationship between dietary lipid and skeletal health in terrestrial animals has been extensively studied, only a few attempts have been made to investigate the role of lipid in bone health in fish, and even at a lesser extent in fish larvae. The quantitative requirements and deficiency signs of essential fatty acids in various freshwater and marine fish species have been described, but the functional role of n-3 and n-6 HUFA in bone lipid metabolism (bone formation and bone remodelling) remains to be investigated. Thus, the main object of this coordinated project is to evaluate the effects of lipids, and in particular different lipid classes (triglycerides and phospholipids), HUFAs levels (EPA, DHA and ARA) and oxidized lipids in fish larvae osteogenesis and their role in the normal and abnormal development of the skeleton. Special emphasis will be paid to the molecular signalling pathways (retinoic acid and fatty acids signalling pathways; RXRs-PPARs) and extrinsic factors, including hormones (prostaglandins and thyroid hormones) and growth factors, that regulate skeletogenesis and bone remodelling. Similarly, lipids play also an important role in flatfish metamorphosis and pigmentation. Thus, we aim to investigate their effects on pigmentary disorders by means of dose-response nutritional trials and specific gene expression studies. Since, the molecular signalling pathway of fatty acids that affects osteogenesis (RXR: PPAR) is also involved in pigmentation, the same molecular approach for studying flatfish pigmentation will be conducted. The project will include the following fish species: gilthead seabream, red porgy and Senegal sole. Together, these species account for an important part of Spanish and European fish farming production. Red porgy, although produced in relatively small quantities, has been identified as an important ‘new’ species for temperate-water European fish farming because of its potential for diversification within the aquaculture sector.