Los escómbridos comprenden una familia de peces pelágicos con un gran potencial para la acuicultura debido a su rápido crecimiento y alto valor comercial. Con la excepción del Atún rojo del pacífico (Thunnus orientalis), especie en la que se ha completado el ciclo vital, la acuicultura integral de las especies pertenecientes a la familia de los escómbridos o es inexistente o se basa en la captura de especímenes adultos. Esta tesis pretende establecer las bases de la reproducción y cultivo larvario de dos especies de escómbridos: el atún rojo del Mediterráneo y el bonito Atlántico. Los objetivos a alcanzar pueden resumirse en tres: a) Desarrollar una tecnología de cultivo que permita capturar adultos, establecer las condiciones adecuadas para su mantenimiento y maduración en cautividad, recolectar huevos fertilizados de buena calidad y finalmente llegar a cerrar su ciclo en cautividad. b) Describir el desarrollo embrionario del Bonito Atlántico y el Atún rojo del Atlántico y evaluar el efecto de la temperatura sobre el mismo. c) Determinar la composición lipídica de huevos y larvas y estudiar su composición lipídica (con especial referencia a PUFAs) a lo largo del desarrollo, ensayando diversos alimentos y cuantificando los resultados obtenidos La tecnología para capturar y mover a jaulas atunes rojos está bien desarrollada, así que se ha focalizado en capturar, manipular, mover a tanques y adaptar a la cautividad en condiciones controladas escómbridos pequeños como el AB. Se ha logrado la maduración y puesta de AB y ABFT durante cuatro años, exponiéndose los resultados de número de huevos obtenidos, extensión de la época de puesta y datos biométricos como diámetro del huevo, número de gotas de grasa y tasa de eclosión. Cuando ha sido posible se ha determinado la fecundidad relativa de las hembras, y se ha conseguido cerrar el ciclo del bonito en cautividad. En el caso del ABFT estamos próximos a lograrlo, ya que actualmente existen en Murcia adultos de más de 20 kg (clase de edad 3+) nacidos en el Instituto Español de Oceanografía y engordados primero en las instalaciones del grupo Ricardo Fuentes y posteriormente en las jaulas de Fortuna Mare. Se ha descrito el desarrollo embrionario de los huevos de AB y ABFT y se ha estudiado el efecto de la temperatura sobre los mismos, estableciendo las más propicias para el cultivo. Además se ha establecido la composición lipídica de los huevos fecundados y su evolución a lo largo del desarrollo embrionario y la etapa de alimentación endógena de las larvas. Con relación al cultivo larvario, se han comparado los resultados obtenidos en ABFT con dos presas diferentes en cuanto a crecimiento, supervivencia y composición lipídica, con especial referencia a los ácidos grasos poliinsaturados y dentro de estos ácido docosahexaenoico y a la relación docosahexaenoico/eicosapentaenoico, considerada esencial para el éxito del cultivo. Asimismo se ha estudiado el comienzo de la fase piscívora de ambas especies, determinando el momento más adecuado para su inicio. Por último se incluye un proyecto biológico realizado para la construcción de una instalación en tierra de ABFT. Este proyecto es pionero en Europa y alberga el mayor tanque de cultivo de atún. El mantenimiento de reproductores en tierra es fundamental para desarrollar una acuicultura integral de ABFT, ya que permitirá independizarse totalmente de las condiciones meteorológicas y alargar su época de reproducción mediante el control del foto y termoperiodo. Esta tesis pretende contribuir a desarrollar la acuicultura de estas especies, sentando algunas bases para la reproducción y cultivo larvario. Aún queda camino por recorrer, pero la acuicultura integral comercial del AB, y especialmente del ABFT, será una realidad en poco tiempo. / Scombridae comprise a family of pelagic fish species with a great potential for aquaculture due to fast growth rates and high commercial values. In the last years, it has been complete the life cycle in captivity of Pacific bluefin tuna (Thunnus orientalis), but with this exception, integral Aquaculture of species belonging to Scombriae does not exist or is capture-based. This thesis pretends to determine the basis for reproduction and larval rearing of two species of scombrids: Atlantic bluefin tuna (ABFT), Thunnus thynnus, and Atlantic bonito (AB), Sarda sarda. Objectives can be summarized in three targets: a) To develop a culture technology that allow us to capture adult fishes, establish adequate conditions to maintenance and reproduce them in confinement, collect fine quality eggs and finally to complete their cycle in controlled conditions in captivity b) To describe embryonic development of AB and ABFT and to determine the effect of temperature on it. c) To determine lipid composition of eggs and larvii (with special reference to PUFAs) and to study their evolution throughout larvae development, feeding with different live preys diets and to quantify obtained results. Technology to capture and move to the cages bluefin tunas is well developed, so this thesis focused on capturing, handling,moving to tanks and adapting to confinement in controlled conditions smaller scombrids as AB. Maturation and spontaneous spawning of AB and ABFT have been achieved during four years, and number of fertilized collected eggs, spawning season extension and some biometrics as egg diameter, number of oil globules and hatching rate are reported. When possible, relative fecundity had also been determined. Finally it had possible to complete the life cycle of bonito in confinement in controlled conditions. With regards to ABFT, completion of life cycle is close to be achieved so that nowadays there are adults averaging more than 20 kg belonging to age class 3+, born in IEO facilities and fattened during two years in Ricardo Fuentes and then in Fortuna mare cages. Embryonic development of AB and ABFT has been described and the effect of temperature has been studied, determining more adequate temperatures to culture. Lipid composition of fertilized eggs and their evolution throughout embryonic development and endogenous feeding stage have also been determined. With regards to larval rearing obtained results with two different live preys diets used as food to ABFT were compared, not only in growth and survival rates but also in lipid composition with special reference to polyunsaturated fatty acids, mainly docosahexanoic acid and docosahexanoic/eicosapentanoic acids rate, which is considered to be crucial for success in larval rearing. Moreover onset of piscivorous stage has been studied in both species, and the better moment to begin yolk sac larvae feeding has been established. In addition, a biological project to build a land based facility to ABFT is included. This project is pioneer in Europe, and it includes greater existing tank to culture tunas in the world. Maintenance of broodstocks in land based facilities is basic to develop integral aquaculture of ABFT, so it will allow us to be fully independent of weather conditions and to extend spawning season by control of photo and thermoperiod. Research showed in this thesis pretend to contribute to develop aquaculture of these species, setting some basis to reproduction and larval rearing. In spite further research must be done, integral commercial aquaculture of AB and mainly ABFT will become a reality shortly.

Objetivos: 1 – Comprobar el posible efecto del consumo de residuos de la acuicultura en diferentes tejidos de distintas especies de peces salvajes agregados a las piscifactorías. 1.1 – El uso de ácidos grasos como marcadores para evaluar el grado de consumo de residuos de la acuicultura por parte de peces salvajes, teniendo en cuenta la distancia a jaulas de piscifactoría. 1.2 – Comprobar el efecto en el perfil de ácidos grasos de peces de distinto nivel trófico. 1.3 – Evaluar la trasmisión presa-depredador de ácidos grasos de origen vegetal. 1.4 – Valorar los posibles efectos en la reproducción de peces salvajes. 1.5 – Modificación de los perfiles de ácidos grasos en diferentes compartimentos ecológicos centrándose en macroinvertebrados marinos. 1.6 – Modificación de los perfiles de ácidos grasos en sedimentos bajo las jaulas. 2 – Investigar, en condiciones de laboratorio, el efecto de un cambio del consumo de una dieta natural a un pienso comercial, en el perfil de ácidos grasos de peces salvajes capturados. 2.1 – Elucidar la magnitud y la tasa de cambio de ácidos grasos vegetales en diferentes tejidos. 2.2 – Valorar posibles efectos en la salud de los peces debido al cambio de dieta. Material y métodos: Se estudió acumulación y persistencia de ácidos grasos y efecto en la histología del hígado e inmunología. Se estudió el perfil lipídico de macroinvertebrados y peces salvajes agregados a jaulas y de controles alejados, comprobando efecto del cambio de dieta en el desarrollo del ovario. Conclusiones: 1. Dos semanas de consumo de pienso comercial son suficientes para que se modifique el perfil de ácidos grasos del músculo en las especies estudiadas. Dos meses de periodo de lavado tras dos meses de consumo de pienso comercial no es tiempo suficiente para recuperar los perfiles originales de ácidos grasos en músculo, cerebro e hígado. 2. El consumo de pienso comercial durante un periodo de tiempo de dos meses no mostró influencia en la estructura histológica del hígado así como en la distribución de gotas lipídicas. 3. Se recomienda el uso combinado de músculo y cerebro para obtener una historia completa sobre la alimentación de peces salvajes. 4. El cambio en la dieta que se produce cuando los peces llegan por primera vez a los alrededores de las jaulas debe modular algunos parámetros inmunológicos, sin que se observen efectos negativos asociados al cambio a un consumo de pienso comercial. 5. Peces salvajes agregados a jaulas, con diferentes hábitos alimentarios, acumulan ácidos grasos de origen vegetal en músculo, cerebro, hígado y gónadas, a través del consumo de excedente de pienso o por depredación de presas que han consumido pienso comercial. Esos efectos pueden estar presentes, en menor magnitud, en peces capturados a mayores distancias de las piscifactorías (mínimo 1,5 km). 6. El ovario de M. barbatus asociado a piscifactorías presenta una aceleración de las etapas finales del desarrollo oocitario, sin aparentes efectos negativos. 7. Las actividades acuícolas influyen en los perfiles de ácidos grasos de los sedimentos, de algas y de la mayoría de las especies de macroinvertebrados asociadas a las estructuras de las jaulas de las piscifactorías. 8. El análisis de ácidos grasos resulta en una herramienta útil para trazar la asimilación de desechos de la acuicultura como nuevo recurso trófico para la mayoría de los organismos asociados a piscifactorías. 9. La suma de ácido linoleico y ácido α-linolénico es un buen biomarcador del consumo de aceite de origen vegetal a través de los desechos de la acuicultura en peces teleósteos. Un nuevo índice más útil para especies de macroinvertebrados es la suma de ácido oleico y ácido linoleico, cuando estos reflejan la contribución de ácidos grasos vegetales del pienso. / Objectives: 1 – To check the possible effect of aquaculture waste consumption in different tissues of wild fish species aggregated to fish farms. – Use of fatty acids as tracers to evaluate the range of aquaculture waste consumption by wild fish, regarding to the distance from a fish farm facility. – To check the effect in the fatty acid profile of fish from different trophic level. – To evaluate the transmission prey-predator of fatty acids of vegetable origin. – To asses possible effects in wild fish reproduction. – Modification of fatty acid profiles in different ecological compartments focusing in marine macroinvertebrates. – Modification of fatty acid profiles in sediments under fish farms facilities. 2 – To investigate, in laboratory conditions, the effect of shift from a natural diet to a commercial feed consumption in the fatty acid profile of captured wild fish. 2.1 – To elucidate the magnitude and the rate of change of vegetable fatty acids in different tissues. 2.2 – To assess possible effects in fish health due to such change of diet. Material and methods: Accumulation and persistence of fatty acids, effects on liver histology and immunology were studied. The fatty acid profile of wild macroinvertebrate and fish species associated to fish farms was studied, comparing with control counterparts, as well as effects of shift in diet in ovary development. Conclusions: 1. Two weeks of commercial feed consumption is sufficient to modify the flesh fatty acid profile in the studied species. Two months of wash-out period following two months of commercial feed consumption, is not enough time to recover the original fatty acid profiles of flesh, brain and liver. 2. At least two months of commercial feed consumption showed no influence on the liver histological structure and lipid droplet distribution. 3. The combined use of both flesh and brain tissues is encouraged in order to obtain a complete feeding history of wild fish. 4. Some immune parameters may be modulated by the shift in diet when wild fish arrive for first time to the vicinity of fish farms, with no negative effects associated to the shift to a commercial feed consumption. 5. Aggregated wild fish of different feeding behaviour accumulate fatty acids of vegetable origin in flesh, brain, liver and gonads, via lost pellets consumption or by predation of preys which have consumed aquafeeds. These effects could be present, in lower magnitude, in fish captured at higher distance from the fish farms (minimum 1.5 km). 6. The ovary of M. barbatus associated to fish farms presents an acceleration of the final stages of the oocyte development, with no apparent negative effects. 7. Aquaculture activities have an influence on fatty acid profiles of sediments, algae and almost every macroinvertebrate species associated with fish farm sea-cage structures. 8. The use of fatty acid analysis result in a usefulness technique to trace assimilation of aquaculture wastes as a new trophic resource for almost all the organisms associated to fish farms. 9. The sum of linoleic acid and α-linolenic acid result in a good biomarker of vegetable oils consumption through aquaculture wastes in teleost fish. A more useful new index for macroinvertebrate species might be the sum of oleic acid and linoleic acid, when they reflect more closely the contribution of vegetable fatty acids from the feed.

Se ha estudiado el comportamiento farmacocinético de norfloxacino en conejos tras su administración por las vías intravenosa, intramuscular y subcutánea a la dosis de 10 mg/kg, con el fin de establecer los parámetros de disposición que caracterizan al fármaco en esta especie. La determinación de este antibiótico en plasma se realizó mediante HPLC con detección fluorimétrica. Los datos de concentración plasmática-tiempo de norfloxacino se ajustaron a modelos farmacocinéticos compartimentales y no compartimentales. La evolución de las concentraciones plasmáticas de norfloxacino frente al tiempo tras la administración intravenosa se comportan según un modelo tricompartimental abierto, mientras que tras la administración intramuscular y subcutánea se distribuyen como un modelo bicompartimental abierto con absorción de primer orden. Tras la administración intravenosa, la vida media obtenida (t1/2λz) fue de 4,73 ± 2,78 horas y el tiempo medio de residencia (MRT) de 2,14 ± 0,37 horas. Los volúmenes aparentes de distribución de norfloxacino calculados en función del área bajo la curva (Vz) y en estado estacionario (Vss) resultaron ser de 4,92 ± 1,65 L/kg y 1,71 ± 0,45 L/kg respectivamente, indicando una amplia distribución orgánica. Por lo que respecta al aclaramiento plasmático (Cl), éste alcanzó un valor de 0,80 ± 0,20 L/kg•h de lo que se infiere que la eliminación de norfloxacino desde el plasma es rápida. Por vía extravascular, norfloxacino muestra una absorción extensa lo que se demuestra en los elevados valores de biodisponibilidad obtenidos 112,95 ± 21,98 % y 84,08 ± 10,36 % tras la administración intramuscular y subcutánea, respectivamente. Los tiempos de vida media de norfloxacina tras estas vías de administración fueron respectivamente 4,92 ± 2,49 y 4,41 ± 1,23 horas. La absorción desde el punto de inyección fue rápida en ambos casos presentándose las concentraciones máximas en tiempos inferiores o iguales a 45 minutos. / The pharmacokinetics of norfloxacin was studied following intravenous, intramuscular and subcutaneous administration of single doses of 10 mg/kg to healthy rabbits. Plasma concentrations were determined by HPLC assay with fluorescence detection. The plasma concentration-time curves were analysed by compartmental and non-compartmental methods. The norfloxacin plasma concentration versus time data after intravenous administration could best be described by a three compartment open model, whereas a two compartment open model with first order absorption best described the data after intramuscular and subcutaneous administration. The terminal half-life (t½z) was 4,73 ± 2,78 h after intravenous administration and mean residence time (MRT) was 2,14 ± 0,37 h. The apparent volumes of distribution of norfloxacin calculated by the area method (Vz) and at steady-state (Vss) were 4,92 ± 1,65 and 1,71 ± 0,45 L/kg, respectively, indicating a wide body distribution. Total body clearance was 0.80 ± 0.20 L/kg•h reflecting a rapid elimination of norfloxacin from plasma. By extravascular routes, norfloxacin showed an extented absorption with high absolute bioavailability values of 112,95 ± 21,98 % and 84,08 ± 10,36 % after intramuscular and subcutaneous administration, respectively. Terminal half-lives after those routes of adminitration were 4,92 ± 2,49 and 4,41 ± 1,23 h, respectively. Absorption process from the inyection site was rapid as times to reach peak concentrations in both extravascular cases were equal or less to 45 minutes.

Objetivos El objetivo de la presente tesis ha sido estudiar la farmacocinética y la farmacodinamia de la Alfaxalona sola o en asociación con Dexmedetomidina en conejos, conjuntamente con la evaluación de la calidad de la sedación, los efectos cardiorrespiratorios y la recuperación. Así mismo, se ha estudiado la vía de administración intramuscular de Alfaxalona sola o en combinación con Dexmedetomidina, como alternativa a la vía intravenosa, para la consecución de una sedación o anestesia estable en esta especie. Metodología Se utilizaron 5 conejos hembras de raza Nueva Zelanda, y se diseñaron 2 experiencias. La primera con el objetivo de determinar la farmacocinética y la farmacodinamia de la Alfaxalona en conejos, tras su administración sola o en combinación con Dexmedetomidina. La segunda con un enfoque clínico para evaluar la calidad de sedación/anestesia de la combinación, con mayor profundización en la monitorización anestésica. La dosis usada de Alfaxalona fue de 5 mg/kg y de Dexmedetomidina 0,1 mg/kg, en las 2 experiencias. Se analizó la postura espontánea, el tono muscular, la respuesta al ruido y la analgesia. En la experiencia clínica se realizó la monitorización a través de electrocardiografía, pulsioximetría, capnografía, presión arterial directa y gases arteriales. Resultados y Conclusiones La biodisponibilidad de la Alfaxalona por vía IM es similar a la obtenida por vía IV, con procesos de absorción rápidos y vidas medias cortas. La administración IM de Alfaxalona con Dexmedetomidina, posee tiempos medios de residencia más prolongados. La Alfaxalona IM o IV sin combinación en conejos, constituye una alternativa para la consecución de sedaciones moderadas en procedimientos exentos de dolor, con escasos efectos sobre el sistema cardiovascular, aunque con moderada depresión respiratoria. La administración IM de Alfaxalona con dexmedetomidina provee sedaciones profundas, útiles para procedimientos con dolor suave o moderado, con una duración más prolongada debido a un mayor tiempo de residencia de la Alfaxalona, dada su interferencia con la Dexmedetomidina a nivel de metabolismo y/o eliminación de los dos fármacos; los efectos de esta combinación deprimen la frecuencia cardiaca y respiratoria, sin llegar a mostrarse peligrosa. La premedicación con Dexmedetomidina IM es segura si se acompaña de la posterior administración IM de Alfaxalona, aunque por vía IV, la dosis de Alfaxalona podría reducirse, siendo recomendable que la inducción se realice de forma lenta y a efecto, debido a los efectos depresores sobre la oxigenación y la ventilación. La reversión de la Dexmedetomidina con Atipamezol es recomendable para acelerar la recuperación en esta especie. / SUMMARY Objectives The aim of this thesis was to study the pharmacokinetics and pharmacodynamics of Alfaxalone alone or in association with Dexmedetomidine in rabbits, together with the quality assessment of sedation, cardiorespiratory effects, and recovery. Also, was studied the intramuscular (IM) route of administration of Alfaxalone alone or in combination with Dexmedetomidine, as an alternative to the intravenous route, to achieve stable sedation or anesthesia in this species. Material and Methods Five New Zealand female rabbits were used, and two experiments were designed. The first one was performed to determine the pharmacokinetics and pharmacodynamics of Alfaxalone in rabbits after single administration or in combination with Dexmedetomidine. The second one comprised a clinical approach to assessing the quality of sedation/anesthesia of the two drugs association, with further deepening of anesthesia monitoring. The dose used in the two experiences was 5 mg/kg and 0.1 mg/kg for Alfaxalone and Dexmedetomidine, respectively. Spontaneous position, jaw and tongue relaxation, and response to noise and pain were analyzed. The clinical experience involved monitoring through electrocardiography, pulse oximetry, capnography, direct blood pressure measurement and arterial gas analysis. Results and Conclusions The bioavailability of Alfaxalone intramuscularly administered is similar to that obtained by the intravenous (IV) administration, with rapid absorption processes and short half-lives. The IM administration of Alfaxalone with Dexmedetomidine has longer mean residence times. Alfaxalone IM or IV without combination in rabbits provides an alternative to achieve moderate sedation in pain-free procedures, with little effect on the cardiovascular system, although with moderate respiratory depression. IM administration of Alfaxalone with Dexmedetomidine provides deep sedation, useful for procedures with mild or moderate pain, with a longer duration due to a higher mean residence time of Alfaxalone, due its interference with Dexmedetomidine metabolism and/or elimination of the two drugs. The effects of this combination depress heart and breathing rate, without becoming dangerous. Dexmedetomidine IM as premedication is safe if it is accompanied by subsequent IM administration of Alfaxalone, although if intravenously administered, the dose of Alfaxalone could be reduced and it is recommended that anesthetic induction being performed slowly and by effect, due to the depressant effects on oxygenation and ventilation. The reversal of Dexmedetomidine with Atipamezole is advisable to accelerate the recovery of this species.

El presente trabajo aborda la competitividad de las empresas acuícolas desde la perspectiva de la gestión de operaciones con el objetivo de contribuir a la mejora de la eficiencia de los procesos de cultivo. Tras identificar los principales factores que determinan la competitividad de los procesos acuícolas a través de una revisión de literatura, se desarrollan tres aplicaciones empíricas independientes. La primera propone un modelo explicativo de la rentabilidad de las empresas de cultivo de dorada (Sparus aurata) y lubina (Dicentrarchus labrax) en España. La segunda aborda la optimización económica del cultivo de dorada a través de la determinación de las estrategias de producción que maximicen los beneficios presentes. La tercera tiene por objetivo analizar la posible existencia de ventajas competitivas en el cultivo de dorada en el mar Mediterráneo derivadas de las condiciones medioambientales. En las dos últimas aplicaciones se utiliza un modelo bioeconómico de engorde de dorada para la simulación del proceso de cultivo, y un algoritmo de enjambre de partículas para la optimización de las estrategias. / This study addresses the competitiveness of aquaculture companies from the perspective of operations management in order to improve the efficiency of cultivation processes. After identify the main factors that determine the competitiveness of farming processes through a review of scientific literature, three independent empirical applications are developed. The first study proposes a model to explain the profitability of marine fish farming companies, with an empirical application to the breeding of seabream (Sparus aurata) and seabass (Dicentrarchus labrax) in Spain. It is developed a second empirical application that aims the economic optimization of seabream cultivation by determining production strategies that maximize the present operational profits. The third work aims to analyze the influence of the different environmental conditions along the Mediterranean Sea on the seabream production strategies and the economic performance of the same. In the last two applications, a bioeconomic model of seabream fattening and a particle swarm algorithm are used for the simulation and optimization of the cultivation process respectively.