The effect of L-glutamine supplementation on the digestive physiology of Senegalese sole larvae, Solea senegalensis (Kaup, 1858)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Viegas, Ana Rita Gomes
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.1/15260
Resumo: Senegalese sole (Solea senegalensis) is an altricial species, which undergo dramatic transformations before metamorphosing into juvenile. Therefore, larvae must capture and process exogenous food even though the digestive tract may not be fully developed. The inadequate digestion/absorption of exogenous nutrients resulting from late maturation of the enterocytes at the intestinal epithelium has hampered a successful juvenile production of this promising flatfish species. Glutamine is a conditionally essential FAA which is involved in immune function and intestinal health, and has been widely used in aquaculture. A 22-day feeding trial was conducted to evaluate the effect of dietary L-glutamine supplementation on the growth performance, survival, metamorphosis, and digestive physiology during the early life stage of Senegalese sole. Two experimental diets were established with different levels of L-glutamine enrichments – 0.0 g l-1 (CTL) and 0.5 g l-1 (GLN). Experimental treatments were randomly assigned to triplicate groups stocked at a density of 0.26 individuals cm-2, reduced to 0.14 individuals cm-2 at 19 DAH, in each tank. The results showed that growth performance and enterocyte height of fish fed L-glutaminesupplemented diet were significantly increased compared to the control group (p<0.05). Survival and metamorphosis were not significantly different between dietary groups (p>0.05). Significant improvements were observed on specific activity of pepsin-like and amylase from CTL group, whereas BB aminopeptidase was highlighted in GLN group (p<0.05). Total activity of pepsin-like, amylase and acid phosphatase from CTL group was greater (p<0.05) than GLN group, whereas BB aminopeptidase total activity and IMI assayed through this enzyme showed better results in GLN group. Specific and total activity of trypsin, aminopeptidase, and intestinal and BB alkaline phosphatase did not differ between groups. Also, acid phosphatase specific activity was not affected by dietary L-glutamine. In conclusion, dietary L-glutamine supplementation could improve the growth performance and enterocyte height at the intestinal epithelium of sole post-larvae. Further studies are needed to clarify the effect of L-glutamine supplementation on enzymatic activity.
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spelling The effect of L-glutamine supplementation on the digestive physiology of Senegalese sole larvae, Solea senegalensis (Kaup, 1858)L-glutaminaTrato digestivoEnterócitosEnzimas digestivasPós-larvasSolea senegalensisDomínio/Área Científica::Ciências Naturais::Outras Ciências NaturaisSenegalese sole (Solea senegalensis) is an altricial species, which undergo dramatic transformations before metamorphosing into juvenile. Therefore, larvae must capture and process exogenous food even though the digestive tract may not be fully developed. The inadequate digestion/absorption of exogenous nutrients resulting from late maturation of the enterocytes at the intestinal epithelium has hampered a successful juvenile production of this promising flatfish species. Glutamine is a conditionally essential FAA which is involved in immune function and intestinal health, and has been widely used in aquaculture. A 22-day feeding trial was conducted to evaluate the effect of dietary L-glutamine supplementation on the growth performance, survival, metamorphosis, and digestive physiology during the early life stage of Senegalese sole. Two experimental diets were established with different levels of L-glutamine enrichments – 0.0 g l-1 (CTL) and 0.5 g l-1 (GLN). Experimental treatments were randomly assigned to triplicate groups stocked at a density of 0.26 individuals cm-2, reduced to 0.14 individuals cm-2 at 19 DAH, in each tank. The results showed that growth performance and enterocyte height of fish fed L-glutaminesupplemented diet were significantly increased compared to the control group (p<0.05). Survival and metamorphosis were not significantly different between dietary groups (p>0.05). Significant improvements were observed on specific activity of pepsin-like and amylase from CTL group, whereas BB aminopeptidase was highlighted in GLN group (p<0.05). Total activity of pepsin-like, amylase and acid phosphatase from CTL group was greater (p<0.05) than GLN group, whereas BB aminopeptidase total activity and IMI assayed through this enzyme showed better results in GLN group. Specific and total activity of trypsin, aminopeptidase, and intestinal and BB alkaline phosphatase did not differ between groups. Also, acid phosphatase specific activity was not affected by dietary L-glutamine. In conclusion, dietary L-glutamine supplementation could improve the growth performance and enterocyte height at the intestinal epithelium of sole post-larvae. Further studies are needed to clarify the effect of L-glutamine supplementation on enzymatic activity.Com o contínuo aumento da população, um dos maiores desafios da atualidade baseia-se na procura de novas formas de satisfazer as necessidades alimentares, através de uma dieta saudável, rica em proteínas. Com a estabilização da produção pesqueira, resultante da sobre-exploração de grande parte dos recursos haliêuticos, e perante o progressivo aumento do consumo global de peixe, a aquacultura surge como uma alternativa viável para a produção de proteína de elevada qualidade nutricional, a um preço relativamente baixo. A produção de linguado do Senegal (Solea senegalensis) tem sido fomentada para a diversificação da aquacultura na Europa. Além de possuir um elevado valor nutritivo, esta espécie de elevado valor comercial apresenta um vasto leque de caraterísticas produtivas vantajosas, que tornam a sua produção economicamente competitiva. Devido aos avanços tecnológicos e científicos alcançados nas últimas décadas, entre os quais sobre a biologia reprodutiva, comportamento, requisitos nutricionais e fisiologia digestiva, o linguado senegalês tem vindo a exibir sinais de expansão na sua produção a nível industrial. Consequentemente, a produção de linguado senegalês tem vindo a apresentar uma elevada demanda de forma a atender as necessidades do mercado, que não são completamente satisfeitas pelas capturas pesqueiras. Posto isto, há uma necessidade urgente de aumentar a quantidade de larvas e juvenis de linguado senegalês de elevada qualidade, que passa por solucionar as complicações ainda existentes na fase larvar. A fase de transição larva-juvenil representa ainda um período crítico na produção de linguado marcado pela elevada taxa de mortalidade, especialmente aquando a metamorfose ou a passagem do alimento vivo para alimento inerte (desmame). Durante o desenvolvimento larvar, as elevadas exigências nutricionais, impostas pelo rápido crescimento e maturação dos tecidos, podem, por vezes, ser limitadas pela reduzida eficiência digestiva. A reduzida capacidade digestiva, que o linguado senegalês apresenta durante o desenvolvimento larvar, pode ser atribuída à maturação tardia do intestino, que ocorre por volta dos 25 dias após eclosão (DAE); três semanas após o início da alimentação exógena. Desta forma, há o interesse em promover um desenvolvimento mais rápido do trato digestivo nas larvas de linguado, na medida em que o epitélio intestinal, ao estar diretamente relacionado com a absorção e digestão dos nutrientes, poderá proporcionar melhores taxas de sobrevivência e assegurar um melhor desempenho produtivo. Vários estudos têm demonstrado o potencial da glutamina na fisiologia digestiva de diversos organismos aquáticos. Além de impedir a atrofia da mucosa intestinal, este aminoácido é capaz de promover a maturação intestinal através do aumento das vilosidades intestinais, bem como das células epiteliais (enterócitos) nelas presentes. Devido à versatilidade da glutamina e à miríade de efeitos benéficos associados, a sua utilização tem sido foco de investigação na área da nutrição e visa aumentar a produção comercial de organismos aquáticos. Na última década, a utilização da glutamina como suplemento dietético tem vindo a ser testada nas fases iniciais do desenvolvimento de algumas espécies, como a Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) e linguado (Cynoglossus semilaevis). No âmbito desta necessidade de promover uma rápida maturação do trato digestivo do linguado senegalês, o presente estudo, integrado no projeto DIVERSIAQUAII, teve como principal objetivo avaliar o efeito da suplementação dietética com L-glutamina ao nível da fisiologia digestiva de pós-larvas de S. senegalensis. Para tal, foram estabelecidos dois grupos experimentais: Grupo controlo (CTL), no qual as pós-larvas de linguado senegalês foram alimentadas com metanáuplios de Artemia sp. enriquecidos com Red Pepper (BERNAQUA), uma emulsão comercial (1,0 ± 0,23 mg L-glutamina/g de peso seco de Artemia sp.); e o Grupo L-glutamina (GLN), no qual as pós-larvas de linguado senegalês foram alimentadas com metanáuplios de Artemia sp. enriquecidos com L-glutamina (em pó) (2,2 ± 0,06 mg Lglutamina/ g de peso seco de Artemia sp.). Um total de 13 140 larvas (peso seco inicial de 0,37 ± 0,05 mg) de linguado senegalês foram aleatoriamente distribuídas por 6 tanques retangulares (n=3, por cada tratamento experimental). A alimentação foi fornecida ad libitum cinco vezes ao dia, desde os 12 até aos 33 DAE. Durante o período experimental foram realizadas cinco amostragens, de forma a avaliar os seguintes parâmetros: comprimento total, peso seco, estado metamórfico, altura dos enterócitos, atividade específica e total das enzimas digestivas e das localizadas na borda em escova dos enterócitos. Com base nos dados de alguns destes parâmetros, foram também determinadas a taxa de crescimento relativa e o índice de maturação intestinal. A taxa de sobrevivência foi obtida com base nos registos de mortalidade registados diariamente. Relativamente ao comprimento total e peso seco, as pós-larvas de linguado senegalês alimentadas com Artemia sp. enriquecida com L-glutamina apresentaram valores superiores aos do grupo CTL. Da mesma forma, a taxa de crescimento relativa do grupo GLN foi significativamente maior a partir dos 26 DAE, comparativamente ao grupo CTL. No entanto, tanto a sobrevivência como os estados metamórficos não diferiram entre tratamentos experimentais. A suplementação com L-glutamina na dieta das pós-larvas de linguado senegalês promoveu melhorias na altura dos enterócitos do epitélio intestinal. Em relação aos dados obtidos através da análise enzimática, a atividade específica da pepsina e da amilase do grupo CTL destacaram-se positivamente, em comparação com o grupo GLN; enquanto a atividade específica da aminopeptidase, avaliada ao nível da borda em escova dos enterócitos, foi potenciada pela suplementação de L-glutamina na dieta. A atividade total da pepsina, amilase e fosfatase ácida, exibidas pelo grupo CTL, foi superior à das pós-larvas de linguado senegalês alimentadas com uma dieta suplementada com Lglutamina. A atividade total da aminopeptidase analisada ao nível da borda em escova dos enterócitos, bem como o índice de maturação intestinal calculado a partir desta enzima, foram promovidos pelo uso de L-glutamina como suplemento dietético no protocolo alimentar das pós-larvas de linguado. Tanto a atividade específica como a atividade total da tripsina, aminopeptidase e fosfatase alcalina (intestinal e da borda em escova dos enterócitos) não diferiram entre tratamentos experimentais. Da mesma forma, não foram observados efeitos da suplementação de L-glutamina na dieta ao nível da atividade específica da fosfatase ácida. Os resultados obtidos mostram, pela primeira vez, que em pós-larvas de linguado senegalês, o uso de L-glutamina como suplemento dietético pode promover melhorias ao nível do desempenho de crescimento. Além disso, com base nos dados histológicos, os resultados obtidos nesta tese suportam a possibilidade de a suplementação com L-glutamina acelerar a maturação do intestino durante o desenvolvimento larvar de S. senegalensis. Porém, é ainda necessário desenvolver outros estudos de forma a clarificar o efeito da suplementação com Lglutamina na atividade enzimática das pós-larvas de linguado senegalês.Modesto, TeresaRibeiro, Maria Laura BragaSapientiaViegas, Ana Rita Gomes2021-03-19T14:52:23Z2020-07-162020-07-16T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.1/15260TID:202663337enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-24T10:27:40Zoai:sapientia.ualg.pt:10400.1/15260Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:06:07.833387Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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