Enriquece la carne de conejo (Oryctolagus cuniculus) con ácidos grasos Omega-3 (ɷ-3) mediante el uso de la torta de semilla de Sacha Inchi (Plukenetia volubilis) como suplemento en su dieta. Se utilizaron 9 conejos hembras y 9 conejos machos de 70 días de edad y peso inicial promedio de 1415 g. Los conejos elegidos al azar fueron sometidos a tres tratamientos con tres repeticiones, considerando un conejo en cada jaula. Los tratamientos fueron: 1) T0: Dieta base + 0% de torta de semilla de Sacha Inchi (TSI); 2) T1: Dieta base + 2% de torta de semilla de Sacha Inchi; 3) T2: Dieta base + 4% de torta de semilla de Sacha Inchi. La ganancia de peso, consumo de alimento, conversión alimenticia fueron influenciados por los tratamientos dietéticos, de manera positiva sin diferencia estadística, entre tratamientos, mostrando un comportamiento satisfactorio con índices normales establecidos en la cunicultura, no obstruyeron la ventaja de la fijación del ω-3 en la carne. / Tesis

Memoria para optar al Titulo Profesional de Médico Veterinario / El mejor candidato para ser usado como implante óseo es el propio hueso, ya sea obtenido como autoinjerto o aloinjerto óseo. Sin embargo, sus reconocidas limitaciones han impulsado el desarrollo de variados biomateriales, potencialmente útiles para la sustitución ósea. El objetivo de este trabajo fue probar un nuevo implante desarrollado en base a una cerámica, la hidroxiapatita y un polímero natural, el quitosano. Juntos formaron un compósito poroso y multilaminar que fue implantado en primera instancia en subcutáneo de ratas para evaluar su respuesta tisular. Los resultados histológicos en subcutáneo de ratas mostraron una inflamación moderada a leve y la continua biodegradación del implante. En segunda instancia se efectuaron lesiones de 4 mm en tibias de conejos y se implantó el compósito, al cual previamente se le adicionaron células troncales pluripotenciales, y factores de crecimiento, necesarios para la regeneración. Los resultados mostraron que este implante es capaz de estimular la formación de hueso favoreciendo la osteoconducción, osteointegración, osteoinducción. El compósito fue lentamente biodegradado en la medida que el nuevo hueso se formó, lográndose la regeneración ósea a las 16 semanas de implantado en las tibias de conejo

[EN] The main objective of this dissertation was to use different models to analyze reproductive traits (litter size) in four different lines of meat rabbits (A, V, H and LP). Traits studied were litter size (number) at birth (NB), number of rabbits born alive (NA), litter size at weaning (NW) and number of rabbits slaughtered (NS). Results of models that ignore the covariance of dominant deviations due to the presence of inbred relationships are presented: M1: EF, YS; a, p, e; M2: EF, YS, F; a,p, e; M3: EF, YS; a,p,d_R, e M4: EF, YS, F; ,p,d_R, e; M5: EF; a,p,ys, e; M6: EF, F; a,p,ys, e M7: EF; a,p,ys, d_R, e; M8: EF, F; a,p,ys, d_R, e Physiological state (PS); year-season (YS, fixed; ys, random); inbreeding (F); breeding values (a), permanent effect (p), "random" dominance deviations (d_R) and residual (e). In models 1and 2 the variance estimates were very similar, as in models 3 and 4. In the latter models the estimate of the random dominance variance was higher in the H and LP lines for NB, NA and NW. Inclusion of inbreeding in Model 6 resulted in an increase of the estimated additive variance and a decrease in the permanent variance. Including year-season as random effect alleviates colinearity with individual inbreeding. Models 7 and 8 included, in addition to ys as random, the dominant deviations in random structure, d_R. When inbreeding depression was included in the model, the additive variance increased and the random dominance variance decreased. When inbreeding depression was estimated in models 6 and 8 with random year-season gave logical results were obtained, due to the breakdown of colinearity between inbreeding coefficients and year-season. Phenotypic, environmental and genetic trends were studied in two lines: H, in which ¿_DR^2 was estimated with high value, and A, in which the estimate had a small value. When both year-season (as random) and dominant deviations d_R were included, the genetic and phenotypic trends are similar, which suggest an unbiased estimate of the genetic trend. In line A, fitting year-season as random resulted in an estimated genetic trend of 0.10, more according to phenotypic trend and also to result from a control population. A genetic analysis of NW in lines A, V and H for three increasingly complex models is presented: models with no dominance (model 6), with "random" dominance deviations in covariance structure considering non-inbred relationships (d_R, model 8), and dominance deviations in covariance structure including also inbred relationships (d_I), the latter being the so called "complete" model. Using this complete model, estimates of random and inbred dominance variance were 0.09 and 2.15 in line A, 0.13 and 1.99 in line V and 0.13 and 1.99 3 in line H. The Covariance between additive and dominant effects was -0.65, -0.69 and -0.06 for lines A, V and H, respectively. The results with the full model are in reasonable agreement with those of the approximate models. Estimates of population genetic variance, that is, the genetic variance of a certain set of individuals from each line, are presented. These individuals were generations 40 to 43, 37 to 39 and 11 to 14 in lines A, V and H. In line A, the decrease in the additive genetic variance in all models was observed. In population V heritabilities, additive, dominant and total variances decreased. In line H, total genetic variance increased from the base to the last generations, due to a buildup of inbred relationships across individuals. / [ES] El objetivo principal de esta tesis fue evaluar la aplicación de distintos modelos para analizar los caracteres reproductivos (tamaño de camada) en cuatro líneas de conejos para carne (A, V, H y LP). Los caracteres estudiados fueron el tamaño de camada al nacimiento (NT), el número de nacidos vivos (NV), el número de gazapos destetados (ND) y el número de gazapos sacrificados (NS). Se muestran los resultados de los modelos que no consideran la dominancia en estructura de consanguinidad completa. M1: EF y AE; a, p y e; M2: EF, AE y F; a,p y e; M3: EF y AE; a,p,d_R y e M4: EF, AE y F; a,p,d_R y e; M5: EF; a,p,ae y e; M6: EF y F; a,p,ae y e M7: EF; a,p,ae, d_R y e; M8: EF y F; a,p,ae, d_R y e Estado fisiológico (EF), año estación (AE, fijo; ae, aleatorio), consanguinidad (F), valor de cría (a), efecto permanente (p); efecto de dominancia "aleatorio" (d_R) y error (e). Al comparar los modelos 1 y 2 no se observaron diferencias en las estimaciones de las varianzas. En los modelos 3 y 4, la inclusión de F tampoco modificó las estimas de las varianzas. En los modelos 5 y 6 se observaron cambios en las estimaciones de la varianza aditiva y permanent al incluir la consanguinidad. La inclusión del año-estación como efecto aleatorio, atenúa la asociación con F, al considerar la información a priori. Cuando el año-estación fue aleatorio (ae) y se incluyó(d_R) (modelos 7 y 8), el ajuste de depresión consanguínea provocó una tendencia a aumentar la varianza aditiva, y disminuir la dominante aleatoria. Cuando las depresiones consanguíneas fueron estimadas en los modelos 6 y 8 donde el año-estación es aleatorio, se observó un relajamiento en la asociación entre los coeficientes de consanguinidad y el año-estación, permitiendo una mejor interpretación de los resultados. En relación a las tendencias genéticas, ambientales y fenotípicas se tomaron como referencia dos líneas: una en la cual lavarianza dominante aleatoria se mostró importante (línea H) y otra en la que no (línea A). Cuando ambos, año-estación aleatorio y d_R están presentes en el modelo, la tendencia genética se aproxima más a la fenotípica, lo que es un indicio de la falta de sesgo en la estimación de la primera. En el caso de la línea A la incorporación del año-estación como aleatorio estimó una tendencia más acorde a los resultados fenotípicos y a la estimada previamente empleando una población control. Se presenta el análisis genético del carácter ND, en las líneas A, V y H, con modelos sin dominancia, dominancia en estructura aleatoria y dominancia completa (modelos 6, 8 y completo). Respecto al modelo completo, las estimas delas varianzas dominantes aleatoria y en consanguinidad fueron de 0.09 y 2.15 en la línea A, 0.13 y 1.99 en la V y de 0.3 y 4.99 en la H. La covarianza entre los efectos aditivos y dominantes en la población completamente consanguínea fue de -0.65, -0.69 y -0.06 para las líneas A, V y H, respectivamente. Los resultados con el modelo completo mantuvieron una concordancia razonable con los de los modelos aproximados. Se desarrolló la estimación de la varianza genética poblacional. Las poblaciones las definen animales de las últimas generaciones de las líneas A, V y H. En tal sentido las poblaciones A, V y H se conformaron con las generaciones 40 a 43, 37 a 39 y 11 a 14, respectivamente. En la línea A se disminuyó la varianza genética aditiva en todos los modelos. En la línea V se redujo la estima de la heredabilidad y de las varianzas aditiva, dominante y total. En la línea H se observó un aumento de la varianza total impulsada por la la varianza dominante consanguínea. Los resultados obtenidos aconsejan considerar el efecto año estación como aleatorio e incluir la dominancia en estructura aleatoria. / [CAT] L'objectiu principal d'esta tesi va ser avaluar l'aplicació de distints models per a analitzar els caràcters reproductius (tamany de ventrada) en quatre línies de conills de carn (A, V,H i LP). Els caràcters estudiats van ser tamany de ventrada al naixement (NT), número de nascuts vius (NV), número de deslletats (ND) i el número de sacrificats (NS). Es mostren els resultats dels models que no consideren la dominància en consanguinitat: M1: EF i AE; a, p i e;M2: EF, AE i F; a,p y e;M3: EF i AE; a,p,d_R i e M4: EF, AE i F; a,p,d_R i e;M5: EF; a,p,ae i e;M6: EF i F; a,p,ae i e M7: EF; a,p,ae, d_R i e;M8: EF i F; a,p,ae, d_R i e L'estat fisiològic de la femella (EF); l'any estació (AE, fixo; ae, aleatori); l'consanguinitat (F); el valor de cria (a); l'efecte permanent (p), l'efecte de dominància (d_R) en estructura aleatòria i l'error (e). Al comparar els models 1 i 2 no es van observar diferències en les estimacions de les variàncies. En els models 3 i 4, i igual que els models 1 i 2, la inclusió de F no va modificar substancialment les estimes de les variàncies. L'estima dela variància dominant aleátoria va resultar de major magnitud en les línies H i LP per a NT, NV i ND. En els models 5 i 6 es van observar canvis en les estimacions de les variàncies del valor de cria y permanent a l'incloure la consanguinitat (model 6). La inclusió de l'any-estació com a efecte aleatori, atenua l'associació amb F, al considerar de manera implícita una distribució normal per al seu efecte com a informació a priori. Quan l'any-estació va ser aleatori (ae) i es va incloure d_R (models 7 i 8), l'ajust de depressió consanguínia va provocar una tendència a augmentar la variànsia del valor de cria, i disminuir la de la dominancia aleatòria. Quan les depressions consanguínies van ser estimades en els models 6 i 8 on l'any-estació és aleatori, es va observar un relaxament en l'associació entre els coeficients de consanguinitat i l'any-estació, permetent una millor interpretació dels resultats. En relació a les tendències genètiques, ambientals i fenotípiques es van prendre com a referència dos línies: una en la qual la variànsia dominante aleàtoria es va mostrar important (línia H) i una altra en què no (línia A). Quan ambdós, any-estació aleatori i d_R estan presents en el model, la tendència genètica s'aproxima més a la fenotípica, la qual cosa és un indici de la falta de sesgo en l'estimació de la primera. En el cas de la línia A la incorporació de l'any-estació com aleatori va estimar una tendència de 0.10 gazapos per generació, resultant més coincident als resultats fenotípics i la resposta estimada prèviament emprant una població control. Es presenta l'anàlisi genètic del caràcter ND, en les línies A, V i H, amb models sense dominància, dominància aleatòria i dominància completa (models 6, 8 i complet). Respecte al model complet les estimes de les variàncies aleàtoria i consanguinea van ser de 0.09 i 2.15 en la línia A, 0.13 i 1.99 en la V i de 0.3 i 4.93 en la H. La covariància entre els efectes aditius i dominants en la població completament consanguínia va ser de -0.65, -0.69 i -0.06 per a les línies A, V i H, respectivament. Els resultats amb el model complet van mantindre una concordança raonable amb els corresponents als models aproximats. Es va desenrotllar l'estimació de la variància genètica poblacional per a un cert subconjunt d'animals. Estos subconjunts els definixen animals de les últimes generacions de les línies A, V i H. En este sentit les poblacions A, V i H es van conformar amb les generacions 40 a 43, 37 a 39 i 11 a 14, respectivament. En la línia A es va observar una disminució de la variància genètica aditiva en tots els models. En la línia V es va observar una reducció de l'estima de l'heretabilitat i de les variàncies aditiva, dominant i total. En la línia H es va observar un augment de la variància total impulsad / Fernández, EN. (2016). Estimación de efectos genéticos aditivos y no aditivos en líneas maternales de conejos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62534 / TESIS

Evalúa la actividad antiinflamatoria in vivo por el método del edema pedal inducido por Carragenina en ratas hembras Sprague Dawley, a las concentraciones de 200, 400, 600 y 800 mg/kg del extracto hidroalcohólico del látex de Argemone mexicana comparado con 50 mg/kg de diclofenaco sódico y 0.4 mg/kg de dexametasona por vía oral, la eficacia antiinflamatoria es de 63.47%, 49.00%, 46.55% y 45.18% respectivamente para cada una de las concentraciones de los extractos. Evalúa la actividad antioxidante in vitro, mediante la neutralización del radical del DPPH, de 100, 75, 50,20 y 15 µg/mL, se obtiene un 91.20% de inhibición de radicales libres a 100 µg/mL. Realiza un análisis fitoquímico preliminar del extracto hidroalcohólico de látex de A. mexicana detectándose la presencia de alcaloides, flavonoides, taninos, quinonas, fenoles, principalmente. La seguridad es evaluada mediante el ensayo de toxicidad oral por dosis límite en ratones hembras Balb/c con las dosis de 0.0025; 0.025; 0.25; 2.5 y 20 g/kg, el DL50 para el extracto es mayor a 2000 mg/kg; el ensayo de irritación ocular se lleva a cabo en conejos Nueva Zelanda siguiendo los métodos descritos en la norma OECD 405. Se instala 0.1 mL de látex fresco y se determina el índice de irritación ocular (IIO), la cual es clasificada como no irritante.

[ES] En esta tesis, se realizaron análisis genómicos, metagenómicos y metabolómicos en líneas de conejo seleccionadas de forma divergente para alta y baja VE del tamaño de la camada (TC). Estos animales mostraron diferencias en su potencial de resiliencia. Por ello, estas poblaciones divergentes son un excelente material biológico para estudiar la resiliencia animal a través de la VE. Se realizaron estudios de asociación del genoma (GWAS) utilizando la regresión de un solo marcador y la regresión bayesiana de múltiples marcadores. Cuatro regiones genómicas se asociaron con la VE en el cromosoma 3 de Oryctolagus cuniculus (OCU), OCU7, OCU10 y OCU14, explicando el 8,6% de la varianza genética total para la VE. Además, el estudio de huellas de selección (SS) identificó 134 regiones genómicas que podrían estar bajo selección para la VE. El solapamiento entre ambos estudios se identificó en el OCU3, donde también se encontraron mutaciones funcionales para los genes DOCK2, INSYN2B y FOXI1. Los genes candidatos de GWAS y SS fueron aquellos con mutaciones funcionales identificadas mediante el análisis de secuenciación del genoma completo (WGS) con pools de ADN. Los genes candidatos destacados mostraron funciones biológicas relacionadas con el desarrollo de estructuras sensoriales, la respuesta inmunitaria, la respuesta al estrés y el sistema nervioso. Todas ellas son funciones relevantes para modular la resiliencia de los animales. Por otra parte, los estudios metagenómicos y metabolómicos mostraron que la selección para la VE modificó el microbioma intestinal y la composición de su metaboloma. Las especies microbianas beneficiosas como Alistipes prutedinis, Alistipes shahii, Odoribacter splanchnicus y Limosilactobacillus fermentum eran más abundantes en la población resiliente. En cambio, las especies microbianas nocivas, como Acetatifactor muris y Eggerthella sp, fueron más abundantes en los animales no resistentes. Los genes relacionados con la formación de biofilms, el metabolismo de aminoácidos aromáticos (fenilalanina, triptófano y tirosina) y el metabolismo del glutamato también se expresaron de forma diferencial entre las poblaciones de conejos. Además, se identificaron 15 metabolitos intestinales como potenciales biomarcadores para discriminar y predecir adecuadamente entre las poblaciones de conejos resistentes y no resistentes. Cinco de ellos, el equol, el 3-(4-hidroxifenil)lactato, el 5-aminovalerato, la N6-acetilisina y la serina son metabolitos de origen microbiano. Este es el primer estudio que desvela importantes mecanismos biológicos de la resiliencia animal generada por la selección de la VE de TC. El genoma y el microbioma intestinal y la composición del metaboloma se modificaron a lo largo del proceso de selección, afectando a la respuesta inmunitaria y al estrés. Se encontraron resultados coincidentes entre los estudios metagenómicos y del metaboloma. Por otro lado, en esta tesis desarrollamos por primera vez una herramienta flexible para simular la coevolución del genoma y el microbioma a través de un proceso de selección. La clave de esta herramienta fue la implementación de la herencia del microbioma. Está construida en R y basada en AlphaSimR para que el usuario pueda modificar el código e implementar diferentes escenarios. Esta tesis es el primer paso para desarrollar futuras estrategias y nuevas investigaciones para mejorar la resiliencia de los animales. Una selección que combine información genómica y metagenómica puede mejorar la respuesta de selección. Además, los metabolitos derivados del intestino con evidencia de crosstalk pueden utilizarse como biomarcadores para identificar animales resilientes por plasma, evitando la extracción de muestras fecales para determinar la composición del microbioma. Si estos estudios tienen éxito, estas estrategias podrían mejorar la resiliencia de los animales con el objetivo de buscar un sistema ganadero más sostenible. / [CA] En aquesta tesi, es van realitzar anàlisis genòmiques, metagenòmiques i metabolòmiques en línies de conill seleccionades de manera divergent per a alta i baixa VE de la grandària de la ventrada (GV). Aquests animals van mostrar diferències en el seu potencial de resiliència. Per això, aquestes poblacions divergents són un excel·lent material biològic per a estudiar la resiliència animal a través de la VE. Es van realitzar estudis d'associació del genoma (GWAS) utilitzant la regressió d'un solo marcador i la regressió bayesiana de múltiples marcadors. Quatre regions genòmiques es van associar amb la VE en el cromosoma 3 de Oryctolagus cuniculus (OCU), OCU7, OCU10 i OCU14, explicant el 8,6% de la variància genètica total per a la VE. A més, l'estudi de petjades de selecció (SS) va identificar 134 regions genòmiques que podrien estar sota selecció per a la VE. El solapament entre tots dos estudis es va identificar en l'OCU3, on també es van trobar mutacions funcionals per als gens DOCK2, INSYN2B i FOXI1. Els gens candidats de GWAS i SS van ser aquells amb mutacions funcionals identificades mitjançant l'anàlisi de seqüenciació del genoma complet (WGS) amb pools d'ADN. Els gens candidats destacats van mostrar funcions biològiques relacionades amb el desenvolupament d'estructures sensorials, la resposta immunitària, la resposta a l'estrés i el sistema nerviós. Totes elles són funcions rellevants per a modular la resiliència dels animals. D'altra banda, els estudis metagenòmiques i *metabolòmiques van mostrar que la selecció per a la VE va modificar el microbioma intestinal i la composició de la seua metaboloma. Les espècies microbianes beneficioses com Alistipes prutedinis, Alistipes shahii, Odoribacter splanchnicus i Limosilactobacillus fermentum eren més abundants en la població resilient. En canvi, les espècies microbianes nocives, com Acetatifactor muris i Eggerthella sp, van ser més abundants en els animals no resistents. Els gens relacionats amb la formació de biofilms, el metabolisme d'aminoàcids aromàtics (fenilalanina, triptòfan i tirosina) i el metabolisme del glutamat també es van expressar de manera diferencial entre les poblacions de conills. A més, es van identificar 15 metabòlits intestinals com a potencials biomarcadores per a discriminar i predir adequadament entre les poblacions de conills resistents i no resistents. Cinc d'ells, el equol, el 3-(4-hidroxifenil)lactat, el 5-aminovalerato, la N6-acetilisina i la serina són metabòlits d'origen microbià. Aquest és el primer estudi que revela importants mecanismes biològics de la resiliència animal generada per la selecció de la VE de GC. El genoma i el microbioma intestinal i la composició del metaboloma es van modificar al llarg del procés de selecció, afectant la resposta immunitària i a l'estrés. Es van trobar resultats coincidents entre els estudis metagenòmiques i del metaboloma. D'altra banda, en aquesta tesi desenvolupem per primera vegada una eina flexible per a simular la coevolució del genoma i el microbioma a través d'un procés de selecció. La clau d'aquesta eina va ser la implementació de l'herència del microbioma. Està construïda en R i basada en AlphaSimR perquè l'usuari puga modificar el codi i implementar diferents escenaris. Aquesta tesi és el primer pas per a desenvolupar futures estratègies i noves investigacions per a millorar la resiliència dels animals. Una selecció que combine informació genòmica i metagenòmique pot millorar la resposta de selecció. A més, els metabòlits derivats de l'intestí amb evidència de crosstalk poden utilitzar-se com biomarcadores per a identificar animals resilients per plasma, evitant l'extracció de mostres fecals per a determinar la composició del microbioma. Si aquests estudis tenen èxit, aquestes estratègies podrien millorar la resiliència dels animals amb l'objectiu de buscar un sistema ramader més sostenible. / [EN] Disclosing the biological mechanisms of the VE can help to gain some insight into the biological basics of animal resilience. In this thesis, genomic, metagenomic, and metabolomic analyses were performed on rabbit lines divergently selected for high and low VE of litter size (LS). These animals showed differences in their resilience potential. Thus, these divergent populations are an excellent biological material for studying animal resilience through the VE. Genome-wide association studies (GWAS) were performed using single marker regression, and Bayesian multiple marker regression approaches. Four genomic regions were associated with the VE in the Oryctolagus cuniculus chromosome (OCU) 3, OCU7, OCU10, and OCU14, explaining 8.6% of the total genetic variance for the VE. In addition, the signature of selection (SS) study identified 134 genomic regions which could be under selection for VE. Overlapping between both studies was placed in the OCU3, where functional mutations for the DOCK2, INSYN2B and FOXI1 genes were also found. Candidate genes from GWAS and SS were those with functional mutations identified using whole genome sequencing (WGS) analysis with pools of DNA. Highlighted candidate genes showed biological functions related to the development of sensory structures, the immune response, the stress response, and the nervous system. All of them are relevant functions to modulate animal resilience. On the other hand, metagenomic and metabolomic studies showed that the selection for VE modified the gut microbiome and metabolome composition. Beneficial microbial species such as Alistipes prutedinis, Alistipes shahii, Odoribacter splanchnicus and Limosilactobacillus fermentum were more abundant in the resilient population. In contrast, harmful microbial species such as Acetatifactor muris and Eggerthella sp were more abundant in the non-resilient animals. Genes related to biofilm formation, aromatic amino acid metabolism (Phenylalanine, tryptophan, and tyrosine), and glutamate metabolism were also differentially expressed between the rabbit populations. Furthermore, 15 gut metabolites were identified as potential biomarkers to properly discriminate and predict between the resilient and non-resilient rabbit populations. Five of them, the equol, 3-(4-hydroxyphenyl)lactate, 5-aminovalerate, N6-acetyllisine, and serine were microbial-derived metabolites. This is the first study unravelling important biological mechanisms under the animal resilience generated by VE of LS selection. Genome and gut microbiome and metabolome composition were modified throughout the selection process, affecting the immune and stress response. Overlapping results were found between the metagenomic and metabolome studies. On the other hand, in this thesis, we developed a flexible tool for simulating the coevolution of the genome and microbiome across a selection process for the first time. The key of this tool was the implementation of the microbiome inheritance. It is constructed in R and based on AlphaSimR so the user can modify the code and implement different scenarios. This thesis is the first step to develop future strategies and further research to improve animal resilience. A selection combining genomic and metagenomic information may improve the selection response. Moreover, gut-derived metabolites with evidence of crosstalk can be used as biomarkers to identify resilient animals by plasma, avoiding the extraction of faecal samples to determine the microbiome composition. If these studies suceed, these strategies could improve animal resilience with the aim of search a more sustainable livestock system. Lastly, the simulation tool developed could help unravel the microbiome's implications in animal breeding programs. / This study was supported by projects AGL2014-5592, C2-1-P and C2-2-P, and AGL2017-86083, C2-1-P and C2-2-P, funded by the Spanish Ministerio de Ciencia e Innovación (MIC)-Agencia Estatal de Investigación (AEI) and the European Regional Development Fund (FEDER). Projects PID2020-115558GB-C21, funded by the Spanish Ministerio de Ciencia e Innovación (MIC)-Agencia Estatal de Investigación (AEI) and the European Regional Development Funds (FEDER) FPU17/01196 scholarship from the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities. / Casto Rebollo, C. (2023). Unravelling the Environmental Variance of Litter Size Through the Genome and Gut Microbiome [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192460

[ES] El objetivo de la Tesis fue investigar los mecanismos genéticamente determinados involucrados en la deposición de grasa intramuscular (GIM) usando 2 líneas divergentes de GIM (A y B) en el músculo Longissimus thoracis et Lumborum (LTL) de conejos. Consta de cinco estudios que evalúan el rol del huésped y el microbioma usando análisis metabolómicos y metagenómicos. La respuesta a la selección en la 10ma generación fue 0,49g GIM/100g LTL, equivalente a 3,8 desviaciones estándar (DE). Se obtuvo una respuesta correlacionada positiva en la grasa de la canal y cambios en los ácidos grasos (AG) del LTL, con mayor contenido de saturados (A-B= 5,05g/100g GIM) y monoinsaturados (A-B= 5,04g/100g GIM) en la línea A. No hubo diferencia en la grasa del hígado, pero sí en sus AG, como el menor C15:0 (A-B= -0,04g/100g lípidos) y C17:0 (A-B= -0,09g/100g lípidos) en la línea A, que podría deberse a diferente digestión microbiana. El análisis metabolómico del plasma encontró 393 metabolitos diferenciales con 95% precisión clasificatoria y 383 metabolitos con ajuste linear a GIM con 65% capacidad predictiva, de los cuales 322 coincidían con diferencias entre -6,04 y +1,97 DE. Los lípidos fueron mayores en la línea B (ej. triglicéridos, ácidos biliares secundarios (AB-2º), AG) y la carnitina fue menor, sugiriendo mayor absorción intestinal y menor captación y almacenamiento, posiblemente relacionada con menor ß-oxidación de AG. Entre los aminoácidos, destacaron los de cadena ramificada (BCAA) y aromáticos (AAA) indicando menor degradación intestinal de BCAA en la línea A seguida de mayor catabolismo del huésped, y una compleja interacción huésped-microbioma en el metabolismo de los AAA. El análisis metagenómico del ciego confirmó la relevancia del microbioma en la deposición de GIM, con cambios en composición y funcionalidad. El análisis de la composición definió 2 enterotipos con 51 géneros microbianos y 91% precisión clasificatoria: el enterotipo A enriquecido en Hungateiclostridium, Limosilactobacillus, Legionella, Lysinibacillus, Phorphyromonas, Methanosphaera y Desulfovibrio y el enterotipo B en Escherichia, Fonticella, Candidatus Amulumruptor, Methanobrevicater, Exiguobacterium, Flintibacter y Coprococcus. Un balance composicional se propuso como biomarcador para predecir la predisposición genética a la deposición de GIM, compuesto por 26 géneros microbianos con 93% precisión clasificatoria y 69% capacidad predictiva. El análisis de funcionalidad encontró 240 genes microbianos (GM) diferenciales con 95% precisión clasificatoria y 230 GM con ajuste linear a GIM con 79% capacidad predictiva, de los cuales 122 GM coincidían con diferencias entre -0,75 y +0,73 DE. Mayor biosíntesis de lipopolisacáridos y peptidoglicanos, asociado al desarrollo de masa grasa, biosíntesis de AAA, asociado a trastornos relacionados a la deposición grasa, y conversión de propionato a acetato, relacionado con mayor lipogénesis en el hígado y menor síntesis de C15:0 y C17:0, se encontró en la línea A. Además, se encontró mayor degradación de BCAA en la línea B, asociado con menor síntesis de triglicéridos en el hígado. El análisis metabolómico del ciego encontró 142 metabolitos diferenciales con 99% precisión clasificatoria y diferencias entre -1,03 y +1,19 DE; 156 relacionados con GIM en la línea A con 61% capacidad predictiva; y 107 relacionados con GIM en la línea B con 57% capacidad predictiva. Diferencias en el metabolismo de las purinas podrían sugerir mayor eficiencia energética y en la utilización del nitrógeno en la línea B, y diferencias en AB-2º, AAA y BCAA fueron consistentes con los resultados anteriores. Un balance composicional se propuso como biomarcador compuesto por 2 AB-2º y 2 subproductos de las proteínas, con 88% de precisión clasificatoria, sugiriendo que la interacción entre absorción lipídica y metabolismo de proteínas de la dieta influyen en la GIM. De validarse, podría usarse para predecir la predisposición genética a la deposición de GIM. / [CA] L'objectiu de la Tesi va ser investigar els mecanismes genèticament determinats involucrats en la deposició de greix intramuscular (GIM) usant 2 línies divergents de GIM (A i B) en el múscul Longissimus thoracis et Lumborum (LTL) de conills. Consta de cinc estudis que avaluen el rol de l'hoste i el microbioma usant anàlisi metabolòmicos i metagenòmicos. La resposta a la selecció en la 10ma generació va ser 0,49g GIM/100g LTL, equivalent a 3,8 desviacions estàndard (DE) . Es va obtindre una resposta correlacionada positiva en el greix de la canal i canvis en els àcids grassos (AG) del LTL, amb major contingut de saturats (A-B = 5,05g/100g GIM) i monoinsaturats (A-B = 5,04g/100g GIM) en la línia A. No va haver-hi diferència en el greix del fetge, però sí en els seus AG, com el menor C15:0 (A-B = -0,04g/100g lípids) i C17:0 (A-B = -0,09g/100g lípids) en la línia A, que podria deure's a diferent digestió microbiana. L'anàlisi metabolómico del plasma va trobar 393 metabòlits diferencials amb 95% precisió classificatòria i 383 metabòlits amb ajust linear a GIM amb 65% capacitat predictiva, dels quals 322 coincidien amb diferències entre -6,04 i 1,97 DE. Els lípids van ser majors en la línia B (ex. triglicèrids, àcids biliars secundaris (AB- 2º), AG) i la carnitina va ser menor, suggerint major absorció intestinal i menor captació i emmagatzematge, possiblement relacionada amb menor ß-oxidació d'AG. Entre els aminoàcids, van destacar els de cadena ramificada (BCAA) i aromàtics (AAA) indicant menor degradació intestinal de BCAA en la línia A seguida de major catabolisme de l'hoste, i una complexa interacció hoste-microbioma en el metabolisme dels AAA. L'anàlisi metagenòmico del cec va confirmar la rellevància del microbioma en la deposició de GIM, amb canvis en composició i funcionalitat. L'anàlisi de la composició va definir 2 enterotipos amb 51 gèneres microbians i 91% precisió classificatòria: el enterotipo A enriquit en Hungateiclostridium, Limosilactobacillus, Legionel·la, Lysinibacillus, Phorphyromonas, Methanosphaera i Desulfovibrio i el enterotipo B en Escherichia, Fonticella, Candidatus Amulumruptor, Methanobrevicater, Exiguobacterium, Flintibacter i Coprococcus. Un balanç composicional es va proposar com biomarcador per a predir la predisposició genètica a la deposició de GIM, compost per 26 gèneres microbians amb 93% precisió classificatòria i 69% capacitat predictiva. L'anàlisi de funcionalitat va trobar 240 gens microbians (GM) diferencials amb 95% precisió classificatòria i 230 GM amb ajust linear a GIM amb 79% capacitat predictiva, dels quals 122 GM coincidien amb diferències entre -0,75 i 0,73 DE. Major biosíntesi de lipopolisacàrids i peptidoglicans, associat al desenvolupament de massa grassa, biosíntesi de AAA, associat a trastorns relacionats a la deposició grassa, i conversió de propionat a acetat, relacionat amb major lipogènesis en el fetge i menor síntesi de C15:0 i C17:0, es va trobar en la línia A. A més, es va trobar major degradació de BCAA en la línia B, associat amb menor síntesi de triglicèrids en el fetge. L'anàlisi metabolòmico del cec va trobar 142 metabòlits diferencials amb 99% precisió classificatòria i diferències entre -1,03 i 1,19 DE; 156 relacionats amb GIM en la línia A amb 61% capacitat predictiva; i 107 relacionats amb GIM en la línia B amb 57% capacitat predictiva. Diferències en el metabolisme de les purins podrien suggerir major eficiència energètica i en la utilització del nitrogen en la línia B, i diferències en AB-2º, AAA i BCAA van ser consistents amb els resultats anteriors. Un balanç composicional es va proposar com biomarcador compost per 2 AB-2º i 2 subproductes de les proteïnes, amb 88% de precisió classificatòria, suggerint que la interacció entre absorció lipídica i metabolisme de proteïnes de la dieta influeixen en la GIM. De validar-se, podria usar-se per a predir la predisposició genètica a la deposició de GIM. / [EN] The Thesis aimed to study the genetically determined mechanisms involved in intramuscular fat (IMF) deposition, using two lines divergently selected for IMF in Longissimus thoracis et Lumborum (LTL) muscle of rabbits (H and L lines). It comprises five studies focused on studying the host and microbiome roles using metabolomics and metagenomics approaches. The response to selection in the 10th generation was 0.49g IMF/100g LTL, equivalent to 3.8 standard deviations (SD). Selection led to a positive correlated response in carcass adiposity, and to changes in the fatty acids (FA) of LTL, showing greater saturated (H-L= 5.05g/100g IMF) and monounsaturated FA (H-L= 5.04g/100g IMF) in the H line. No differences were found in liver fat, but they were found in its FA profile, being the most notorious the lower C15:0 (H-L= -0.04g/100g lipids) and C17:0 (H-L= -0.09g/100g lipids) in the H line, which could be due to different microbial digestion. The plasma metabolomics analysis identified 393 differential metabolites with 95% classification accuracy, and 383 metabolites with linear adjustment to IMF and 65% prediction ability, from which 322 overlapped with differences ranging from -6.04 to +1.97 SD. Lipids were greater in the L line (e.g., triglycerides, secondary bile acids, FA) while carnitine was lower, suggesting greater intestinal lipids absorption in the L line, followed by their lower uptake and storage, possibly related to lower FA ß oxidation. Among amino acids, branched-chain (BCAA) and aromatic (AAA) stood out, indicating lower BCAA gut degradation in the H line followed by greater host catabolism, and a complex host-microbiome AAA metabolism. The caecum metagenomics analysis confirmed the microbial relevance in IMF development, identifying changes in its composition and functionality. The microbial composition analysis defined two enterotypes with 51 microbial genera and 91% classification accuracy. The H-enterotype was enriched in Hungateiclostridium, Limosilactobacillus, Legionella, Lysinibacillus, Phorphyromonas, Methanosphaera and Desulfovibrio, and the L-enterotype in Escherichia, Fonticella, Candidatus Amulumruptor, Methanobrevicater, Exiguobacterium, Flintibacter and Coprococcus. A compositional balance was proposed as biomarker to predict the genetic predisposition to IMF deposition, composed of 26 microbial genera, with 93% classification accuracy and 69% prediction ability. The microbial functionality analysis identified 240 differential microbial genes (MG) with 95% classification accuracy, and 230 MG with linear adjustment to IMF and 79% prediction ability, from which 122 overlapped with differences ranging from -0.75 to +0.73 SD and related to numerous metabolisms. In the H line, greater lipopolysaccharides and peptidoglycans biosynthesis, related to fat-mass development, AAA biosynthesis, related to associated disorders of increased fat deposition, and propionate to acetate conversion, related to greater liver lipogenesis and lower C15:0 and C17:0 synthesis, were found. Additionally, greater BCAA degradation was found in the L line, related to lower triglycerides synthesis in the liver. The caecum metabolomics analysis identified 142 differential metabolites with 99% classification accuracy and differences ranging from -1.03 to +1.19 SD; 156 related to IMF in the H line with 61% prediction ability; and 107 related to IMF in the L line with 57% prediction ability. Differences found in purine metabolism could suggest greater energy and nitrogen utilization efficiencies in the L line, while those in secondary bile acids, AAA and BCAA were consistent with the previous results. A compositional balance composed of two secondary bile acids and two proteins by-products with 88% classification accuracy was proposed as biomarker, suggesting that the interaction between lipids absorption and dietary proteins metabolism influences IMF. If validated, it could be used to predict the genetic predisposition to IMF deposition. / Zubiri Gaitán, A. (2024). Intramuscular Fat Deposition in Rabbits: Insights into Host-Microbiome Biological Mechanisms [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202875