Orientador: Fausto Foresti / Coorientador: Fernando F. Mendonça / Banca: Diego Teruo Hashimoto / Banca: Paulino Martinez Portella / Resumo: Até poucas décadas atrás, a pesca de tubarões era incidental e sem efeitos significativos para as suas populações. No entanto, devido ao grande aumento no valor de suas nadadeiras na Ásia e ao declínio das populações de peixes mais tradicionais para o consumo humano, os tubarões passaram a ser alvo de pescarias em quase todo o mundo, promovendo a inclusão de diversas espécies na lista de espécies ameaçadas de extinção. Entre os tubarões mais explorados, as espécies pelágicas apresentam uma maior complexidade na avaliação e monitoramento de suas populações devido à sua distribuição em vastas áreas geográficas. Destas, o tubarão mako, Isurus oxyrinchus, com ocorrência circunglobal, está entre as principais espécies que apresentam sinais de vulnerabilidade, com tendência ao esgotamento populacional e, no entanto, avaliações que viabilizem o manejo adequado da pesca ainda são inconsistentes. Estudos relacionados à estruturação genética populacional de peixes têm contribuído substancialmente para a elucidação de questões como a variabilidade genética, distribuição geográfica, padrões de migração, estoques reprodutivos, taxonomia, sistemática e eventos históricos. Tais aspectos são especialmente relevantes para o setor pesqueiro, fornecendo subsídios para o manejo e conservação dos estoques. Considerando a urgente necessidade de controle sustentável da pesca, dificultada principalmente pela falta de informações, este estudo buscou caracterizar a estrutura genética populacional da espécie I. oxyrinchus no Oceano Atlântico, utilizando sequências da região controladora do DNA mitocondrial (D-loop). Foram analisados 144 indivíduos e a análise de 729 pares de bases nucleotídicas desta região genômica permitiu a caracterização de 27 haplótipos, sendo que 18 destes haplótipos (67%) estão compartilhados por todas as regiões amostradas. Os resultados indicam a ... / Abstract: Until a few decades ago, shark fishing was only incidental and had no significant effects on their populations. However, due to the large increase in the value of shark's fins in Asia and the decline of more traditional fish populations for human consumption, sharks became target fishing around the world, promoting the inclusion of several species in the list of endangered species. Among the most exploited sharks, the pelagic species exhibit greater complexity in the assessment and monitoring of their populations due to their distribution in broad geographical areas. From these species, the mako shark, Isurus oxyrinchus, of global occurrence, is among the main species that show vulnerability signs, with a trend to deplete population, and however, evaluations that facilitate appropriate management of fisheries are still inconsistent. Studies related to genetic structure of fish populations have contributed substantially to the elucidation of issues such as genetic variability, geographical distribution, migration patterns, reproductive stocks, taxonomy, systematics, and historical events. These aspects are especially relevant to fisheries sector, providing subsidies for the management and conservation of fish stocks. Considering the urgent need for a sustainable control of fisheries, hampered mainly by the lack of information, this study aimed to characterize the population genetic structure of the shark I. oxyrinchus in the Atlantic Ocean, using sequences of mitochondrial DNA control region (D-loop). We analyzed 144 individuals and analysis of 729 nucleotide base pairs of this genomic region allowed the characterization of 27 haplotypes, with 18 of these haplotypes (67%) being shared by all regions sampled. The results indicate the occurrence of a moderate genetic variability (π = 0.004 and h = 0.791 ± 0.029), with high population structure between the northern and southern hemispheres (FST values: ... / Mestre

Arquitecto / El proyecto es una propuesta para el desarrollo de una pesquería de carácter cultural, es decir, explora el fortalecimiento de un sector sociocultural a través de la consolidación económica de los pescadores artesanales de la Caleta Tirúa, ubicada en la Región del Bio Bio, provincia de la Araucanía, quienes poseen raíces lafkenches (mapuches del mar). El diseño arquitectónico plantea un nodo de tipo enclave lafkenche, en que por asociatividad productiva se abordaría el desarrollo de un grupo sociocultural. Usando el espacio y el diseño como precursores de actividades que fomenten estos estratos vulnerables. En el terreno de la misma caleta se propone generar una pesquería (relativo a la captura y procesos básicos del pescado, generando valor agregado) y asesorías técnicas/profesionales para superar problemáticas con el sistema de mercado y el manejo económico de los pescadores de la zona. Agregando programas de apoyo, tanto orientados hacia el manejo económico como al fomento cultural, por ejemplo: bodegas para recolectores de orilla, locales para artesanías mapuches y espacios para comida gastronómica, entre otros.

El presente estudio caracteriza la población de la cabrilla Paralabrax maculatofasciatus en Bahía de La Paz,(B.C.S., México) como un reproductor asincrónico, con un largo periodo de desove que se prolonga de Enero a Junio cuando la temperatura se mantiene en rangos de 20 a 23ºC y el fotoperiodo en 12,25 a 14,25 horas-luz/día. La población estudiada se distinguió por mostrar algunos caracteres que la identifican como una especies hermafrodita protogínico: las hembras son más pequeñas (167 ± 28,3 mm de Ls) que los machos (189 ± 27.,9 mm de Ls); presenta individuos en transición, con proliferación de tejido testicular y regresión de tejido ovárico y machos que presentan testículos con un lumen central no utilizado en el transporte de espermatozoides, tejido germinal en lamelas, con bordes de epitelio columnar y criptas espermáticas en donde se realiza la espermatogénesis. La inversión sexual mostró una temporalidad marcada a los meses de Julio a Noviembre, cuando se presenta la menor actividad sexual y mayor temperatura (27-29ºC).En la evaluación de la calidad de los huevos y larvas de los reproductores de esta especie, se compararon tres dietas en los reproductores: A)- una dieta semihúmeda, con contenido de 53.9% de proteína, 9.5% de lípidos y 11.5 de carbohidratos, B)- una dieta contiendo lisa descongelada y C)- una mezcla de lisa y calamar descongelados con 67.6% de proteína, 16.3 de lípidos y 7.1% de carbohidratos. Los resultados indicaron que los peces tratados con la dieta semihúmeda (A), produjeron el mayor porcentaje de huevos viables con el tamaño más grande (880-887 µ); la producción de 206-284,000 huevos por desove, por kg., de hembra no fue significativamente diferente entre los grupos estudiados y sus réplicas, como tampoco hubo diferencias entre el índice de mortalidad por inanición, mostrando que las larvas de los tres grupos estudiados murieron entre el sexto y séptimo día después de la eclosión. Las larvas, de los tres grupos de reproductores, admitieron el cambio de alimentación a la misma edad (25-30 dde), con un crecimiento larval de 2,8 a 3,5 cm de longitud total a los 40 dde y una supervivencia del 4,2%.Los juveniles se engordaron en jaulas flotantes a dos densidades (1,5 y 2,0 kg.m-3) durante diez meses, alcanzando un peso final de 430g, con una tasa de crecimiento de 2,83 cm.mes-1 ,un incremento de peso de 58,35 g. mes-1 y una supervivencia de 93,5%, en condiciones de 24 a 30ºC, 35,5 ups y niveles de oxígeno disuelto superiores a 5 mg.L-1. Obteniéndose un factor de condición de 21,57, una tasa de conversión alimenticia de 1,22:1 y una eficiencia alimenticia de 71,04%.Con estos resultados se pretende mostrar a Paralabrax maculatofasciatus como una "especie modelo" para aplicar en el desarrollo del cultivo de esta especie y otras afines en los estados con litoral en el Golfo de California. / The present study shows a characteristic reproductive pattern of the population of the "Paralabrax maculatofasciatus" in La Paz Bay (B.C.S., Mexico), that behaves as an asynchronous brooder. The period of spawn is long, and extends of January to June when the temperature remains in ranks of 20 to 23ºC and the photoperiod in 12.25 to 14.25 hours/daylight. This population present some features of protogynous hermaphrodite species, being females (167 ± 28.3 mm of Ls) smaller that the males (189 ± 27.9 mm of Ls). The transitional individuals shows developing testicular tissue and regressing ovarian tissue, and males testis with a central lumen which is not used for spermatozoa transportation, the germinal tissue being located in lamellae with crypts in where the spermatogenesis takes place. The sexual transformation was observed in the months of July to November, when the sexual activity is minor and the temperature is 27-29ºC.They had been evaluated three diets according to the quality of eggs and larvae of the broodstock of P. maculatofasciatus: A) - a moist diet, with content of 53.9% of protein, 9.5% of lipids and 11.5 of carbohydrates, B) - a fresh diet content grey mullet defrosted and C) - a mixture of squid and grey mullet defrosted content of 67.6% of protein, 16.3 of lipids and 7.1% of carbohydrates. The results shows that the moist diet (A) in broodstock fishes produces the greater percentage of viable eggs with the big size (880-887 µ), whereas the number of eggs produced/kg/female (206-284,000) was not significantly different among the studied groups and their replies, neither the index of mortality by starvation, showing that the larvae of the three studied groups died between the sixth and seventh day after the hatching.The larvae of the three groups of broodstock presented the same age (25-30 dah) for the change of feeding as well as a larval growth of 2.8 to 3.5 cm in total length at 40 dah with a survival of the 4.2%.The young fish were cultured in floating cages with two densities (1,5 and 2,0 kg.m-3) for ten months, reaching a final weight of 430g, with a growth factor of 2,83 cm.mes-1, 58,35 g/month and a survival of 93.5% in conditions of 24 to 30ºC, 35,5 ups and levels of dissolved oxygen of 5 mg.L-1, obtaining a factor of condition of 21,57, a food conversion ratio of 1.22:1 and a nutritional efficiency of 71.04%.With these results we propose "P. maculatofasciatus" as a "species model" to apply in the aquaculture development of this species and other relatives in the coastal states of the Gulf of California.

Programa Horticultura Ambiental, Institut de Recerca i Tecnologies Agroalimentàries (IRTA) Torre Marimon 08140 Caldes de Montbui (Barcelona). / Avui dia a Espanya i en moltes regions del món s'enfronten al problema d'escassetat d'aigua i la disminució de les seves ofertes. D'altra banda, les projeccions dels models climàtics preveuen que l'escassetat d'aigua es convertirà en un dels problemes més importants en moltes zones del món. Aquest seriòs problema fa que sigui urgent millorar l’eficiència en l’ús d’aigua. Considerant aquest aspecte, l'objectiu general d'aquesta tesis ha estat millorar l'eficiència del reg mitjançant la utilització de nous protocols de reg en dos espècies d’arbres, cirerers (Prunus avium) i de platan d’ombra (Platanus x hispanica) per a produir fusta. Mitjançant l'aplicació de diferents estratègies de reg deficitari basades en mesures de la màxima contracció diària del diámetre del tronc (MCD) combinat amb la mesura de l'estat de l'aigua al sòl. Els assajos van ser realitzats els anys 2009 i 2010, en un hivernacle (primer capítol) i en camp obert (segon i tercer capítol) a les instal•lacions de l'IRTA a Torre Marimon. Els objectius del primer capítol van ser avaluar si la MCD és un bon indicador de l’estat hídric del cirerer a partir de les relacions amb altres indicadors fisiològics i ambientals; així mateix, es va obtenir un valor llindar d'aquesta variable per a utilitzar-lo en la programació de reg. Com s'esperava els arbres ben regats i els arbres estressats van presentar diferències significatives en les variables fisiològiques: conductància estomàtica foliar (gs), potencial hídric foliar de migdia (md) i el flux de saba diari (Qd); el potencial matricial del substrat (s) va disminuir a valors de - 33 kPa i el corresponent valor de MCD va ser aproximadament de 0.30 mm. Aquests valors són considerats llindars potencials per a planificar el reg cirerers joves. Aquests valors corresponen a un md de -2.3 MPa i una gs de 50 mmol m-2 s-1, els quals indiquen estrès sever. En la part B del primer capítol, l'objectiu era explorar si la sequera afecta el patró diàri i horari dels dos indicadors de l’estat hídric mesurats en continu com son la variació del diàmetre del tronc i el flux de saba. Els arbres estresats mostren un increment significatiu de la MCD i un decrement del flux de saba respecte als arbres ben regats. La MCD és més sensible que el SF diàri front l'estrès per sequera, principalment a causa de la variabilitat més gran del SF entre arbres. En els cicles diàris, la variació del diàmetre del tronc i el flux de saba estan relacionats per un bucle que es comporta diferent quan estàn ben regats o estan estressats. La variació del pendent de la relació entre les dues varibles entre les 8 i les 16 hores en situacions de sequera pot ser un indicador d’estrés. Els objectius del segon capítol van ser intentar millorar la gestió de reg en arbres, cirerer i plàtan d’ombra, mitjançant la implantació de nous protocols de reg deficitari regulat (RDImds) basat en el valor absolut de la MCD i el potencial matricial del sòl (s), també es va combinar amb l’us d’aigua regenerada en cirerers . Els resultats indiquen que no va haver cap efecte negatiu associat amb l’aplicació del tractament RDI en el creixement en diàmetre, alçada i cobertura verda relativa, ni en la conductància estomàtica en ambdues especies. La qualitat d’aigua de reg tampoc va afectar al creixement dels cirerers El tractament RDImds ha estalviat aigua sense cap efecte negatiu sobre el creixement de l'arbre, amb el mateix comportament quan s’ha regat amb aigua regenerada o aigua de pou. El protocol aplicat en 2009 podria ser recomanat per a cirerers joves, i el protocol aplicat en 2010 podria ser recomanat per als plàtans. En el tercer capítol, l'objectiu va ser evaluar un protocol de programació de reg basat en el s i la señal de laMCD (MCDRDI/MCD100%Etc) en cirerer i en plàtan d’ombra. Els resultats van indicar que tractaments de RDI basats en la señal de MCD no van tenir efecte negatiu en els indicadors de creixement dels arbres, ni en la MCD ni en la gs. El tractament RDIsenyal va estalviar el 20-30% de l'aigua en les dues espècies. Així com en el tractament RDImds, el protocol aplicat en 2009 es podria recomanar per als cirerers joves i el protocol utilitzat en 2010 es podria recomanar per a plàtans d’ombra. Aquest darrer tractament té la desventatja que es necessita un control, però a la vegada evita els problemes de la influència de les condicions ambientals en la MCD del tractament RDImds. / Hoy en día en España y en muchas regiones del mundo se enfrentan al problema de la escasez de agua y la disminución de sus suministros. Por otra parte, las proyecciones de los modelos climáticos preveen que la escasez de agua se convertirá en uno de los problemas más importantes en muchas zonas del mundo. La gravedad de problema hace que sea necesario mejorar la eficiencia del uso del agua. Considerando lo anterior, el objetivo general de esta tesis es mejorar la eficiencia del riego mediante la utilización de nuevos protocolos de gestión de riego en dos especies de árboles: cerezos (Prunus avium) y plátano de sombra (Platanus x hispanica) para producir madera. Mediante la aplicación de diferente estrategias de riego deficitario basadas en las medidas de la máxima contracción diaria del tronco (MCD) combinado con la medida del estado hídrico del suelo. Los ensayos se realizaron los años 2009 y 2010, en un invernadero (primer capítulo) y en campo (segundo y tercer capítulo) en las instalaciones del IRTA en Torre Marimon. Los objetivos del primer capítulo fueron evaluar si la MCD es un buen indicador del estado hídrico del cerezo a partir de las relaciones con otros indicadores fisiológicos y ambientales; asimismo, se obtuvo un valor umbral de esta variable para utilizarlo en la programación del riego Como se esperaba, los árboles bien regados y los estresados presentaron diferencias significativas en todas las variables fisiológicas: conductancia estomática (gs), potencial hídrico de la hoja al mediodía ( md) y flujo de savia diario (Qd); el potencial matricial del substrato ( s) disminuyó hasta -33, y el correspondiente valor de MCD fue aproximadamente 0.30 mm. Estos valores se consideran umbrales potenciales para la programación del riego de árboles jóvenes de cerezos. Estos valores se corresponden a un -2 -1 md de -2.3 MPa y una gs de 50mmol m s , los cuales indican estrés hídrico severo. En la parte B del primer capítulo B, el objetivo fue explorar si la sequía afecta al patrón diario y horario de dos indicadores continuos del estado hídrico como son la variación del diámetro del tronco y el flujo de savia. Los árboles estresados mostraron un incremento significativo de la MCD y un decremento del SF diario respecto a los bien regados. La MCD es más sensible a la sequía que el SF diario, debido principalmente a la mayor variabilidad entre árboles del segundo. En los ciclos diarios, la variación del diámetro del tronco y el flujo de savia horario están relacionados por un bucle que se comporta diferente cuando está regado o estresado. La variación de la pendiente de la relación entre las dos variables entre las 8 y las 16 horas en situaciones de sequía puede ser un indicador de estrés. Los objetivos del segundo capítulo fueron intentar mejorar la gestión del riego en árboles, cerezo y plátano de sombra mediante la implantación de nuevos protocolos de riego deficitario regulado basados en el valor absoluto de MCD (RDImds) y el potencial matricial de suelo ( s), también se combinó con el uso de agua regenerada en cerezos. Los resultados indicaron que no hubo ningún efecto negativo relacionado con los tratamientos de RDI en el crecimiento en diámetro y altura del tronco ni en la cobertura verde, ni en la conductancia estomática en ambas especies. El tratamiento RDImds ha ahorrado agua sin ningún efecto en el crecimiento de los árboles, con el mismo comportamiento cuando se ha regado con agua regenerada o agua de pozo. El protocolo aplicado en 2009 podría ser recomendado para cerezos jóvenes, y el protocolo aplicado en 2010 podría recomendarse para plátanos. En el tercer capítulo, el objetivo fue evaluar un protocolo de riego basado en el s y la señal de la MCD (MCDRDI/MCD100%Etc). Los resultados indicaron que tratamientos de RDIseñal no tuvieron ningún efecto negativo sobre los indicadores de crecimiento de los árboles ni en la MCD ni en la gs. El tratamiento RDIseñal ahorró un 20 - 30% de agua en las dos especies. Així com en el tractament RDImds, el protocolo aplicado en 2009 se podría recomendar para cerezos jóvenes y el protocolo utilizado en 2010 se podría recomendar para plátanos. Este último tratamiento tiene la desventaja que necesita un control, pero a su vez evita los problemas de la influencia de las condiciones ambientales en la MCD del tratamiento RDImds. / Nowadays in Spain and many regions in the world face the problem of water scarcity and decreasing of its supplies. Moreover, climatic model projected that water scarcity will become one of the most important problems in many areas of the world. This serious problem supposes an urgent need to improve water use efficiency. Considering this problems, the general objective of this work was to improve irrigation efficiency by using new irrigation management protocol in two different species cherry trees (Prunus avium) and plane trees (Platanus x hispanica) for timber production. By applying different deficit irrigation strategies, based on the dendrometry measurements and other plant based water status indicators combined by soil water status measurements. The essays were conducted in 2009 and 2010; the first parts were conducted in one greenhouse and the second and third parts in the open field at IRTA Torre Marimon facilities. The objectives of the first chapter were to evaluate if MDS is a reliable indicator of cherry plants water status through its relationship with physiological and environmental variables; moreover, to study from these relationships the possibility of derivation a threshold value of MDS that indicated maximum water stress level in order to use it for irrigation scheduling. As expected well irrigated and stressed trees presented significant differences in all physiological variables: stomatal conductance (gs), midday leaf water potential ( md) and daily sap flow (Qd); substrate water potential ( s) decreased till -33kPa and the corresponding MDS value about 0.30 mm. Those values could be considered potential threshold for irrigation scheduling of young cherry trees. Those values corresponded to md of -2.3 MPa and gs of 50 mmol m-2 s-1, indicative of severe water stress. In part B of this chapter, the objective was to explore if drought affected the daily and hourly pattern of two continuous indicators of water status, trunk diameter variation and sap flow. Stressed trees showed a significant MDS increase and SF decrease respect to irrigated trees. MDS was more sensitive than SF in front of drought stress, mainly due to the higher variability of SF from tree to tree. In the daily cycle values, trunk diameter variation and sap flow were related to each other via a loop that differs according to tree water status. The change in the slope of the relationship between the two varibles between 8 and 16 hours in drought conditions can be an indicator of stress. The aims of the second chapter were to improve managing irrigation in woody trees, cherry and plane tree, by applying a regulate deficit irrigation protocols based on the absolute value of MDS (RDImds) and soil water potential ( s), combined by reclaimed water in cherry trees. Results indicated no negative effect related with RDI treatments was noticed on cherry or plane trees growth as no any significant differences was noticed in trunk diameter growth rate (TGR), height and relative green cover (RGC)neither in stomatal conductance in both species. Water quality neither affected the grothw of cherry trees. The RDImds treatment combined with s saved water without any negative effect on tree growth, with the same behavior when irrigated with reclaimed water or well water. The protocol applied in 2009 would be recommended for young cherry trees, and the protocol applied in 2010 would be recommended for plane trees. In the third chapter, the objective was to evaluate an irrigation scheduling protocol based on the information obtained from soil status s and MDS signal (MDSRDI/MDS100%Etc) as precision tools for automated adjustment of deficit irrigation in cherry and plane tree. Results indicated that RDIsignal and s protocols had no negative effect on tree growth indicators TGR and RGC; also no clear differences were noticed between well irrigated and RDIsignal trees in MDS and gs. Our irrigation scheduling protocol based on MDSsignal and s can be considered a valid protocol for schedule irrigation in woody trees as it helped us to save about 20- 30% of water in both species without any negative effect on the trees growth. As well as in the treatment RDImds, the protocol applied in 2009 could recommend for young cherry and protocol used in 2010 could recommend bananas for shade. The latter treatment has disadvantage it takes control, yet avoid the problems of the influence of environmental conditions on MCD treatment RDImds.

La pesca recreativa és una de les activitats turístiques més practicades a les zones costaneres arreu del món, implicant a un gran nombre de persones i per tant una pressió sobre els recursos gens menyspreable, especialment en àrees marines protegides (AMPs). El volum d’extracció de la pesca recreativa pot ser igual o inclús superior al de la pesca comercial en determinats casos i ambdues pesques poden tenir efectes biològics i ecològics similars sobre les poblacions de peixos i els ecosistemes marins. S’estima que al voltant del 10% de la població adulta dels països desenvolupats practica aquesta activitat i, tot i que a la mar Mediterrània la pesca recreativa és particularment important (representa més del 10% de la producció total de les pesqueries), no està tan controlada ni estudiada com la pesca professional. Aquesta tesi doctoral pretén avaluar els diferents impactes biològics i les característiques socioeconòmiques de la pesca recreativa en les àrees costaneres de la Mediterrània, especialment a les AMPs (que constitueixen una eina de gestió important en la conservació de la biodiversitat i dels recursos marins). Els resultats permeten establir una sèrie de recomanacions per a l’estudi, gestió i educació ambiental d’aquesta activitat. / Recreational fishing is one of the most popular activities carried out by tourists in coastal areas all over the world. It involves a great number of people; therefore, the pressure on resources is significant, especially in marine protected areas (MPAs). In certain cases, the volume extracted by recreational fishing can be the same or even higher than that extracted by commercial fishing and both types of fishing can have similar biological and ecological effects on fish populations and marine ecosystems. It is estimated that around 10% of the adult population in developed countries carry out the activity. Even though recreational fishing is of particular significance (it represents over 10% of fish factory production), unlike professional fishing it is neither controlled nor studied. This doctoral thesis aims to assess the different biological impacts and the socio-economic aspects of recreational fishing in Mediterranean coastal areas, especially in MPAs (which are a determining management tool in regard to conserving biodiversity and marine resources). The results obtained allow establishing a series of recommendations for the study, management and environmental education of this activity.

Intensive fish culture in floating cages is one of aquaculture activities that has grown fastest in recent years. However, this activity produces impacts ranging from alterations in the natural environment to social and cultural changes at the local level. The major negative impacts on the system associated with marine aquaculture are eutrophication, oxygen depletion and the disruption of local biodiversity (due to the input of organic matter and nutrients from uneaten food, feces and fish excreta), as well as other harmful effects in the medium and long term related to the various chemicals and therapeutic products normally used in aquaculture. Since the early 1990s, several models have been developed to investigate and assess the environmental impact of fish farming, and are used, together with field measurements, as production management tools. However, most of these use very simplified approaches, primarily in the physical aspects of the problem (bathymetry and hydrodynamics of the study area), and have been generally used to determine the benthic impact of particulate matter near the cages, ignoring the environmental impact associated with the discharge of dissolved nutrients and other substances from farms on the aquatic environment in general. In this thesis, two advanced models (the 3D hydrodynamic model ROMS and the Lagrangian dispersión code LIMMIX) have been adapted and applied to model the patterns of dispersion and concentration oforganic matter (carbon), nutrients (nitrogen and phosphorus) and copper from the antifouling products that coat fishpen nets, from two farms located in the Valencian Community(Spanish Mediterranean coast), dedicated to the intensive cultivation of gilthead seabream (Sparus aurata). A complete fish rearing cycle (17 months) has been simulated, taking into account the natural variations in food demand and biomass throughout the cycle. Specifically, the simulations have included the dispersion and concentration on the sea bed of organic carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P), in the form of particles, in the vicinity of the farms, and the dispersal and concentration of dissolved N, P and copper (Cu) in the column of water close to and away from the farms. The results obtained for the dispersion of particulate matter (C, N, and P) from uneaten fed and feces indicate that the model (ROMS-LIMMIX) has adequately simulated the pattern of deposition of particles on the bottom. The qualitative comparison of these results with the works of various authors shows a great match in the shape and in the extension of the affected benthic zone. On the other hand, the results of the modelling of dissolved substances (N, P, and Cu), show that 90% of particles representing such substances exit the studied domain during the simulation. Within the study area, most of the particles (in average, 50% of those representing N and P, and 34% of those describing Cu) remain in the surface layer of the column of water - the first 10 m ¿ throughout the simulation, whereas the rest of the particles are distributed randomly at greater depths. In addition, dissolved matter discharged from the cages of both farms extends over a large area, affecting places that are tens of kilometers from the sources. In general, it can be concluded that the joint application of ROMS and LIMMIX constitutes a powerful and versatile tool that can be perfectly applicable to the modelling of the dispersion of waste from fish farms sea, especially for the advancement in the ecosystemic knowledge of the interactions between aquaculture and the environment. The undertaking of long-term and large-scale modelling using this combination of models allows improve the knowledge about the local and global impacts of aquaculture wastes. / La piscicultura intensiva en jaulas flotantes es una actividad que produce impactos que van desde alteraciones en el medio ambiente natural en el cual se desarrolla hasta cambios sociales y culturales a escala local. Los principales impactos negativos sobre el sistema asociados a la piscicultura marina son la eutrofización, el agotamiento de oxígeno y la alteración de la biodiversidad local (relacionados todos con la introducción de materia orgánica y nutrientes contenidos en el alimento no comido, las fecas y las excreciones de los peces), así como otros efectos perjudiciales, a medio y largo plazo, relacionados con las diversas substancias químicas y productos terapéuticos usados normalmente en acuicultura. Desde los años 90 se han desarrollado varios modelos para investigar y evaluar el impacto ambiental de la piscicultura que se utilizan, junto con mediciones de campo como herramientas de manejo productivo. Sin embargo, la mayoría de estos utiliza planteamientos muy simplificados, sobre todo en los aspectos físicos de la situación (batimetría e hidrodinámica de la zona de estudio), y se han utilizado para determinar el impacto béntico del material particulado cerca de las jaulas, ignorando el impacto ambiental asociado al vertido de nutrientes disueltos y otras substancias provenientes de las piscifactorías sobre el medio acuático en general. En este trabajo se han adaptado y aplicado dos modelos avanzados (el modelo hidrodinámico 3D ROMS y el modelo lagrangiano LIMMIX), para modelar los patrones de dispersión y la concentración de materia orgánica (carbono), de nutrientes (nitrógeno y fósforo) y de cobre procedente de los productos antifouling con que se impregnan las redes, desde dos piscifactorías ubicadas en la Comunidad Valenciana, dedicadas al cultivo intensivo de dorada (Sparus aurata). Se ha simulado un ciclo completo de crecimiento de los peces (17 meses), considerando la variación en la demanda de alimento y en la biomasa a lo largo de todo el ciclo. Específicamente, se ha modelado la dispersión y concentración sobre el fondo marino de carbono orgánico (C), nitrógeno (N) y fósforo (P), en forma de partículas en las cercanías de las piscifactorías, y la dispersión y concentración en zonas cercanas y lejanas de N, P y cobre (Cu) disueltos en la columna de agua. Los resultados obtenidos para la dispersión de materia particulada (C, N y P) proveniente del alimento no comido y las fecas, indican que el modelo (ROMS-LIMMIX) ha simulado adecuadamente el patrón de deposición de las partículas en el fondo. La comparación cualitativa de estos resultados con los trabajos de diferentes autores analizados muestra una gran concordancia en la forma y en la extensión de la zona béntica afectada. Por otra parte, los resultados de la modelización de las substancias disueltas (N, P y Cu), muestran que el 90% de las partículas que representan dichas substancias escapan del dominio a medida que transcurre la simulación. Dentro de la zona de estudio, la mayoría de las partículas (en promedio, el 50 % de las que representan N y P, y el 34 % de las que representan Cu) permanece en la capa superficial de la columna de agua -los primeros 10 m- a lo largo de toda la simulación, en tanto que el resto de las partículas se distribuyen aleatoriamente a mayores profundidades. Además, la materia disuelta vertida desde las jaulas de ambas se extiende por una gran área, afectando a lugares que se encuentran a decenas de kilómetros de los puntos de vertidos. En general, se puede concluir que la aplicación conjunta de Roms y Limmix es una herramienta poderosa, versátil y perfectamente aplicable a la modelización de la dispersión de residuos procedentes de piscifactorías marinas, especialmente para el avance en el conocimiento ecosistémico de las interacciones entre acuicultura y medio ambiente realizando modelaciones de largo plazo y a gran escala que permitan conocer los impactos locales y globales de las substancias vertidas. / La piscicultura intensiva en gàbies flotants és una de les activitats aqüícoles que més ha crescut en els darrers anys, degut sobretot a factors econòmics i a la necessitat d‘augmentar la productivitat per unitat de superfície en aquelles zones disponibles per al cultiu de peixos. No obstant, aquesta activitat, com qualsevol altra activitat econòmica, produeix impactes que, en aquest cas, poden anar des d’alteracions del medi ambient natural en el qual es desenvolupa fins a canvis socials i culturals a escala local. Des del punt de vista ecològic, els impactes negatius més importants associats a la piscicultura marina sobre el medi aquàtic són l’eutrofització, l’esgotament de l’oxigen i l’alteració de la biodiversitat local, que es deriven de la introducció permanent de residus de matèria orgànica i nutrients continguts en l’aliment no consumit, les partícules fecals, i les excrecions dels organismes cultivats. També cal tenir en compte els efectes contaminants i els impactes negatius sobre els ecosistemes aquàtics que poden tenir, a llarg i mitjà termini, les diverses substàncies químiques i productes terapèutics utilitzats normalment en les pràctiques aqüícoles. Des dels anys 90 fins a l’actualitat s’han estat desenvolupant diferents models numèrics com a instruments per a investigar i avaluar els impactes de la piscicultura sobre el medi aquàtic. En combinació amb mesures de camp, aquests models són utilitzats per productors i agències reguladores com una eina de gestió de la producció. Tanmateix, la majoria dels models fan servir plantejaments i anàlisis molt simplificats de la realitat, sobretot en els aspectes físics del problema, com poden ser la batimetria i la hidrodinàmica de la zona d’estudi. A més, generalment s’han utilitzat per a determinar els impactes sobre el bentos degut al material particulat que es diposita en el fons marí a prop (o directament a sota) de les gàbies, sense considerar els impactes ambientals que generen el vessament de nutrients dissolts i d’altres substàncies procedents de les piscifactories sobre el medi aquàtic en general. En el present treball s’han adaptat i aplicat dos models avançats d’ús general, com són el model hidrodinàmic tridimensional Roms i el model lagrangià de dispersió Limmix, per tal de modelar els patrons de dispersió i la concentració de matèria orgànica (carboni), de nutrients (nitrogen i fòsfor) i de coure procedent dels productes antifouling que recobreixen les xarxes, des de les gàbies flotants de dues piscifactories situades en la zona costanera de la Comunitat Valenciana, i dedicades al cultiu intensiu de la orada (Sparus aurata). Per al modelat s’ha fet servir un cicle complet de creixement dels peixos (17 mesos), considerant la variació en la demanda d’aliment i els canvis en la biomassa al llarg de tot el cicle. Específicament, s’ha modelat la dispersió i concentració sobre el fons marí de carboni orgànic (C), nitrogen (N) i fòsfor (P) en forma particulada, a sota i en les proximitats de les piscifactories, i la dispersió i concentració de nitrogen (N), fòsfor (P) i coure (Cu) dissolts en la columna d’aigua, en zones properes i llunyanes, degut a l’efecte acumulatiu d’ambdues piscifactories. Al analitzar els resultats obtinguts en la modelització de la dispersió de matèria particulada (C, N i P) procedent de l’aliment no consumit i de les partícules fecals, es pot concloure que la combinació de models Roms-Limmix ha simulat adequadament el patró de deposició de les partícules en el fons marí, donat que la comparació qualitativa de les “taques” generades pel model amb els resultats dels treballs dels diferents autors analitzats revela una gran concordança en la forma i l’extensió de la zona del fons afectada. Per altra part, els resultats del modelat de les substàncies dissoltes (N, P i Cu) mostren que la gran majoria de les partícules que representen aquestes substàncies surten del domini computacional a mida que transcorre la simulació; al cap dels 17 mesos, menys d’un 10% de les partícules vessades romanen a la zona d’estudi. Addicionalment, s’observa que, de mitjana, el 50% de les partícules que corresponen al N i P dissolts, i el 34% de les que representen al Cu dissolt, romanen en els primers 10 m de profunditat al llarg de tota la simulació, en tant que la resta de partícules es distribueixen de forma més o menys aleatòria a profunditats més grans. Això permet concloure que, per a la situació analitzada, la major part de matèria dissolta queda a la capa més superficial de la columna d’aigua, independentment de la taxa de vessament. També es conclou que la matèria dissolta procedent de les gàbies d’ambdues piscifactories és transportada permanentment per tota la zona d’estudi, afectant a zones que es troben a desenes de quilòmetres dels punts de vessament. En general, es pot concloure que l’aplicació conjunta de Roms i Limmix és una eina molt poderosa i perfectament aplicable al modelat de la dispersió de matèria particulada i dissolta procedent de piscifactories marines, especialment si es vol avançar en les interaccions entre aqüicultura i medi ambient des d’un punt de vista ecosistèmic, realitzant simulacions de llarga durada i a gran escala que permetin conèixer els impactes locals i globals de les substàncies vessades.

La carne de cerdo es la más consumida mundialmente. Los programas de mejora animal se han centrado en realizar una producción sostenible y eficiente mejorando tanto los caracteres de reproducción, como de crecimiento y calidad de la carne. Actualmente no se dispone de un conocimiento completo sobre la base genética que determina estos caracteres de producción y por este motivo el objetivo principal de esta tesis consistió en profundizar en los mecanismos moleculares que determinan los caracteres de crecimiento y calidad de la carne. Los genes FABP4 y FABP5 fueron evaluados como genes candidatos para la composición de ácidos grasos en músculo y grasa dorsal. Los animales portadores del alelo C para el polimorfismo FABP4: g.2634_2635insC mostraron un mayor contenido intramuscular de ácidos grasos C16:0 y C16:1(n-7) y, un menor contenido de C18:2(n-6) y una mayor expresión del gen FABP4 en grasa dorsal. Dicho polimorfismo se encuentra dentro de una diana de unión para el gen PPARG pudiendo este factor nuclear determinar las diferencias de expresión observadas. Respecto la expresión del gen FABP5 en músculo, se detectaron regiones asociadas en los SSC4, SSC6, SSC9 y SSC13. Sin embargo, no se observó una clara asociación de genotipos del SNP FABP5: g.3000T> G con la composición de ácidos grasos. Con el objetivo de explorar el transcriptoma del músculo para identificar genes y rutas metabólicas relacionadas con el contenido y la composición de ácidos grasos en músculo, se secuenció el ARN de dos grupos de animales que diferían en estos caracteres. Se identificó un total de 131 genes diferencialmente expresados entre grupos en su mayoría relacionados con las rutas del metabolismo lipídico. El análisis funcional mostró una menor captación de glucosa y una inhibición de la lipogénesis en los animales con un mayor contenido en PUFA. Los enfoques utilizados hasta ahora para el análisis de los caracteres complejos implican generalmente varios genes con efectos pequeños y no consideran las interacciones funcionales. Por esta razón, se decidió aplicar un enfoque de redes génicas basada en el análisis de co-asociación entre SNPs para el estudio de caracteres relacionados con el crecimiento, la conformación y el engrasamiento. Se identificaron tres factores de transcripción, PRDM16, ELF1 y PPARG, como principales reguladores de la red. Además, 54 de los genes identificados en la red pertenecían a ontologías relacionadas con el crecimiento. Finalmente, con el objetivo de evaluar genes candidatos funcionales identificados en estudios previos de nuestro grupo afectando a caracteres de deposición y composición de ácidos grasos en músculo, se analizó la expresión de 45 genes en 114 animales. El eGWAS identificó 241 eSNPs distribuidos en 18 eQTLs. Tres de los 18 eQTLs presentaban variantes en cis, y en 16 de los eQTLs se identificaron zonas reguladoras en trans. Los resultados permitieron identificar potenciales reguladores y mejorar nuestro conocimiento sobre los mecanismos funcionales implicados en estos caracteres complejos. / Pork is the most consumed meat worldwide. The breeding programs have been working towards a sustainable pig production improving reproduction traits, growth and meat quality traits. The genetic basis determining these complex and economically important production traits remains elusive not being fully understood. In the present thesis we pursue to clarify the molecular mechanisms that determine growth and meat quality traits. The functional role of FABP4 and FABP5 genes in determining the fatty acid composition in muscle and backfat tissues was evaluated. Animals inheriting the C allele for FABP4:g.2634_2635insC polymorphism showed higher intramuscular content of C16:0 and C16:1(n-7) fatty acids and, decreased content of C18:2(n-6) fatty acid and higher FABP4 expression in backfat. Moreover, FABP4:g.2634_2635insC was located inside a PPARG binding site suggesting a role of this nuclear receptor in the regulation of FABP4 gene expression. The FABP5:g.3000T>G SNP was the most significant marker for intramuscular percentages of C18:1(n-9), C18:2(n-6), and MUFA. However, this variant was not associated with FABP5 gene expression, being FABP5 gene expression in muscle regulated by other genomic regions located on SSC4, SSC6, SSC9 and SSC13. Aiming to identify genes and pathways affecting the intramuscular fatty acid composition, the muscle transcriptome of two groups of pigs with extreme phenotypes for these traits was analyzed. A total of 131 genes mostly related to lipid metabolism pathways were identified as differentially expressed between groups. The functional analysis showed that animals with a higher content of PUFA presented low fatty acid and glucose uptake resulting in an inhibition of the lipogenesis. Gene-by-gene approaches used until now are limited when analyzing complex traits usually implying several genes with small effects; moreover, they ignore functional interactions. For this reason, we decided to apply a gene network approach based on SNP-by-SNP co-association analysis to explore growth, conformation and fatness related traits. From the resulting network formed by 513 nodes and 639 edges, three transcription factors PRDM16, ELF1 and PPARG were likely to be the major regulators of this network. Moreover, 54 genes identified within the network belonged to growth-related ontologies. Finally, with the aim to evaluate functional candidate genes affecting intramuscular deposition and fatty acid composition traits from previous studies of our group, the mRNA expression of 45 genes was measured in 114 animals. The eGWAS identified 241 eSNPs distributed in 18 eQTLs. Three out of 18 eQTLs presented cis-acting variants and 16 eQTLs showed trans regulatory effects. The results highlighted putative key regulators and improved our knowledge in the functional regulatory mechanisms implicated in these complex traits.

La mortalitat durant la lactació és probablement el major problema econòmic i de benestar a afrontar per les explotacions porcines. Davant aquesta problemàtica, el principal objectiu d’aquesta tesis doctoral és intentar identificar els principals aspectes que poden contribuir a incrementar la supervivència dels garrins durant la lactació i, al mateix temps, identificar i jerarquitzar les tasques de maneig més efectives realitzades al voltant del part. Quatre estudis s’han dissenyat per assolir els nostres objectius (chapter 4, 5, 6 and 7): Al primer estudi, es van portar a terme dos experiments per estudiar l’efecte sobre truges primípares i les seves garrinades que s’observa després d’allotjar les truges en grup durant la gestació i mantenir-les lleugerament sobrealimentades (PEN, n = 27 per Exp. 1; n = 10 per Exp. 2) en comparació a tenir-les en gàbies convencionals (STALL, n = 24 per Exp. 1, n = 9 per Exp. 2). Es va mesurar la grassa dorsal (BF) al inici i final de la lactació i es va registrar la mortalitat. Els garrins es van pesar i es va registrar la seva temperatura rectal (RT). Per l’Exp. 1 es va enregistrar el comportament d’un subgrup de truges. Per l’Exp. 2 es van analitzar cortisol salivar de les truges i la concentració en sang de TSH i T4 dels garrins. Les truges del grup PEN van mostrar major BF a l’inici de la lactació (P < 0.001). Es va observar una tendència a major concentració de cortisol en les truges del grup PEN a les 24 h d’estar a les gàbies de part (P = 0.070) i una tendència a passar-se més temps assegudes o dempeus la jornada anterior al part (P = 0.057). Els garrins nascuts al grup PEN van tenir nivells menors de T4 (P = 0.078). No obstant, els garrins del grup STALL tingueren major RT als 60 min de vida (P < 0.05) i van sobreviure en més nombre després de les primeres 48 h de vida fins al final de la lactació (P < 0.05). A l’Exp. 2, els garrins del grup STALL pesaven més (P < 0.05) i van tenir un guany mig diari durant lactació més elevat (P < 0.05). Les truges nul·lípares allotjades en grup i lleugerament sobrealimentades durant la gestació es veuen sotmeses a un major estrès al ser introduïdes a les gàbies de maternitat que les truges allotjades en gàbies convencionals durant la gestació. Aquest estrès matern pot comprometre la capacitat de termoregulació dels seus garrins. L’objectiu del segon experiment va ser el de desenvolupar, a partir del seu comportament, un sistema d’avaluació de la vitalitat dels garrins que guardés relació amb el seu posterior creixament i supervivència. Es van emprar 287 garrins provinents de 21 truges multípares. Els garrins es van pesar acabat el part i es van avaluar 4 paràmetres comportamentals en un petit tancat circular de 55 cm de diàmetre: capacitat de moviment (U), estimulació del braguer (U), nombre de voltes completes dins el tancat (N), i capacitat de cridar (S). A dia 1, 2, 3 i 17 es van pesar els garrins, i a dia 1, 2 i 3 se’ls hi va mesurar la RT. Es van realitzar anàlisis de regressió múltiple per la supervivència i creixement dels garrins fins el deslletament. El guany de pes dels garrins durant la lactació va estar influenciat pel pes al naixement (P < 0.001), el número de part de al truja (P = 0.024), el número de nascuts vius al part (P < 0.001), i pel sumatori dels paràmetres U i N (UN; P = 0.023). La capacitat de sobreviure dels garrins va ser influenciada pel pes al naixement (P = 0.015), pel paràmetre UN (P = 0.026), i per la RT a dia 3 (P = 0.085). El sumatori de la valoració als paràmetres U i N, combinats amb el pes al naixement i la informació de la truja, són útils per ajudar a predir el potencial de creixement i la viabilitat del garrí durant la lactació, convertint-se en una possible eina per millorar el maneig durant els primers dies de vida dels garrins. Resumint, el paràmetre UN és fàcil d’obtenir i pot ser d’utilitat per avaluar els garrins tant per criteris científics com productius. El tercer estudi està centrat en estudiar diferents mesures de maneig orientades a maximitzar la presa de calostre per part dels garrins. Es van utilitzar 39 truges primípares (507 garrins) i 100 multípares (1375 garrins). Els garrins es van classificar en: nascuts amb un pes de 1.30 kg o inferior (SP) i nascuts amb un pes superior a 1.30 kg (BP). Les garrinades es va distribuir a un dels 4 tractaments: grup control (CON); deixar que els SP mamin durant 2 h separant els BP (SPLIT); subministrar oralment 15 ml de calostre de truja als SP (COL); i subministrar 3 ml d’un producte energetic (Calostrene®) als SP (EN). Es van fer el mínim d’adopcions, ajustant les garrinades a 12 garrins (mantenint 4 o 5 SP a cada garrinada). Els garrins es van pesar al dia 1 i 18 de vida, i es va registrar la mortaitat. En les garrinades de primípares, els SP del grup COL van pesar més que els de CON, SPLIT i EN a les 24 h de vida (dia 1) (P = 0.020, P = 0.022, and P = 0.046, respectivament). Malauradament, aquesta diferència no es va observar a dia 18. En les garrinades de multípares no es van observar diferències de pes durant la lactació entre els diferents grups. Tot i que entre les garrinades de primípares i multípares els SP no diferien en pes al naixement, a dia 1, els SP de primípares eren més pesats (P = 0.020). Malgrat aquestes circumstàncies, no es va reduir la mortalitat a les garrinades del grup COL (ni en primípares ni en multípares). La complementació oral millora el guany de pes durant el primer dia de vida dels garrins SP nascuts de primípares, però no ajuda a reduir la mortalitat durant la lactació. En el quart i últim experiment es va estudiar l’efecte d’aportar calostre als garrins nascuts amb un pes igual o inferior a 1.35 kg (SP) (CON: grup control; COL:subministrar oralment 15 ml de calostre de truja), i l’efecte de realitzar adopcions a les 24 h (HL: ajustar garrinades a 12 garrins amb 4 o 5 essent SP; o LL: majoria dels garrins de al garrinada essent SP). Combinant els dos factors s’obtingueren 4 tractaments: CON-HL, CON-LL, COL-HL, COL-LL. Els garrins de 46 garrinades es van pesar també a dia 1 i 19, i la mortalitat es va registrar. Al dia 4 de vida, es va extreure sang de 79 garrins SP per analitzar la concentració d’IgG, i també de 8 garrins SP separats de la truja durant 12 h i alimentats artificialment que es van utilitzar com a control negatiu. Les garrinades LL tenien un CV del pes a dia 1 menor comparat amb el grup HL (16.2 vs. 21.9 ± 0.91%, P = 0.003), però no diferien pel mateix paràmetre a dia 19 (23.2 vs. 23.4 ± 1.72%; P > 0.10). A dia 19, les truges HL van tenir menys garrins morts per garrinada que les truges LL (0.80 vs. 1.69 ± 0.307; P = 0.022) i les truges del grup COL-HL van tenir menys garrins morts per garrinada que les CON-HL (0.47 vs. 1.14 ± 0.160; P = 0.062). Les adopcions dels SP per formar garrinades LL no va aconseguir reduir el CV de pes de al garrinada al deslletament. Els garrins del grup COL van tenir major concentració de IgG que els del grup CON (P = 0.001); mentre que el grup control negatiu va tenir nivells de IgG inferiors a COL i CON (5.4 ± 2.32 mg/ml vs. 30.6 ± 1.58 mg/ml and 21.5 ± 0.95 mg/ml. respectively; P < 0.001 ambdós casos). Fer ‘garrinades de petits’ no va reduir la mortalitat ni va reduir el CV del pes de la garrinada. Donar calostre als garrins SP millora el seu estatus immunitari a dia 4. A més a més, en garrinades no homogeneïtzades, aportar calostre als garrins SP és una bona estratègia per millorar el seu rendiment. / Pre-weaning mortality in breeding herds remains as one of the most important welfare and economic problems in swine production. Therefore, the principal objective of the present thesis was to identify the main aspects that may help to reduce on-farm piglet pre-weaning mortality and to establish a management hierarchy identifying the most effective tasks around farrowing. To achieve our objective, four studies were performed (chapter 4, 5, 6 and 7): In the first study, two experiments were carried out to observe the effect of two gestation management systems (STALL: gilts housed in stalls with no changes in management, and PEN: slightly overfed gilts loose-housed in pens) on gilt and piglet performance. A total of 27 PEN and 24 STALL gilts and 10 PEN and 9 STALL gilts were used in Exp. 1 and Exp. 2, respectively. Backfat (BF) at the beginning and at the end of lactation, and litter pre-weaning mortality were recorded in gilts. Weight and rectal temperature (RT) was recorded in piglets. In Exp. 1 the behaviour of a subsample of gilts was continuously videotaped during lactation. In Exp. 2 cortisol in gilt saliva, and TSH and T4 in piglet blood were measured. In both experiments, PEN gilts had more BF than STALL gilts when moved to the farrowing stalls (P < 0.001). PEN gilts tended to have higher cortisol concentration 24 h after entering the farrowing stall (P = 0.070) and to spend more time sitting or standing up 1 day before parturition (P = 0.057) than STALL gilts. Piglets from PEN gilts had lower T4 (P = 0.078) than those from STALL gilts. However, piglets from STALL gilts showed higher RT 60 min after birth (P < 0.05) and lower mortality from 48 h after of birth until weaning (P < 0.05). In Exp. 2, piglets from STALL group also had higher BW (P < 0.05) and average daily gain (P < 0.05) at the end of lactation. During lactation, PEN gilts lost more BF than STALL gilts (P < 0.001). Gilts that are loose-housed and slightly overfed in pens during gestation may be more stressed when housed in farrowing stalls than those that have been kept in stalls during gestation, thus compromising their offspring thermoregulatory capacity and growth. For the second study, the aim was to develop a vitality scoring method based on piglet behavior and relate it to piglet growth and survival. From 21 sows, 287 piglets were used. After farrowing (day 0), piglets were weighed and tested for 4 behavioural parameters in a circular enclosure (55 cm diameter): movement capacity (M), udder stimulation (U), number of completed circles around the enclosure (N), and screaming (S). Piglets were weighed again on day 1, 2, 3 and 17. Piglet RT was recorded on day 0, 1, 2 and 3. Sow’s farrowing information was recorded. Multiple regression analyses for survival and BW gain at weaning as dependent variables was performed. Piglet BW gain at weaning was influenced by BW at birth (P < 0.001), sow parity (P = 0.024), total number of piglets born alive per sow (P < 0.001), and the sum of U and N parameters (UN; P = 0.023). Piglet survival during lactation was influenced by BW at birth (P = 0.015), UN parameter (P = 0.026), and RT on day 3 (P = 0.085). The sum of U and N parameters, in combination with BW at birth and information of the sow might be useful to predict piglet growth and survival during lactation, thus becoming a useful tool to improve piglet management during the first days of lactation. In conclusion, UN parameter seems to be an easy and useful way to assess piglet vitality for both scientific and commercial purposes. The third study focused on early management towards newborn piglets and its effect on piglet’s growth and survival. For the experiment, 39 primiparous sows and their litters (507 piglets) and 100 multiparous sows and their litters (1375 piglets) were used. Piglets were classified according to their BW at birth: SP, piglets born weighing 1.30 kg or less; and BP, piglets born weighing more than 1.30 kg of BW. Litters were allocated to one of the 4 treatments: control group (CON); split nursing of the BP piglets of the litter for 2 h allowing SP piglets free access to teats (SPLIT); orally supplementation with 15 ml of sow colostrum to the SP piglets of the litter (COL); and orally supplementation with 3 ml of an energetic product (Calostrene®) to the SP of the litter (EN). Cross-fostering was performed at a minimum level, fixing litters at 12 piglets (all the litters had 4 or 5 SP piglets). Piglets were weighed again on day 1 and 18 post-partum. Mortality was recorded. For primiparous sows oral supplementation with COL enhanced SP BW at day 1 compared to CON, SPLIT, and EN (P = 0.020, P = 0.022, and P = 0.046, respectively). However no differences were observed at day 18. For multiparous sows, no differences among treatment groups were observed for SP BW at day 1 and at day 18. Although there were no differences between gilts and multiparous sows for SP birth weight, gilt’s SP had higher BW at day 1 than sows’ SP (P = 0.020). Despite its effect on SP piglets’ BW at day 1, COL did not reduced pre-weaning mortality within gilt’s litters or within multiparous sows. Colostrum supplementation of low birth weight piglets enhanced their colostrum intake improving weight gain in piglets born from gilts. But it did not affect piglet’s weaning BW or pre-weaning mortality. The fourth experiment studied the effect of oral supplementation of piglets born weighing 1.35 kg or less (SP) (CON: control group; COL: 15 ml of sow colostrum fed within 4 h after birth), and the effect of cross-fostering 24 h after farrowing on litter performance (HL: litters fixed at 12 piglets, with less than 50% of the piglets being SP, aiming to as minimum movements of piglets as possible; LL: litter fixed with most of the piglets being SP) on litter performance. The combination of the 2 management strategies described above resulted in a 2 x 2 factorial model. Forty six litters were used. Litters were allocated to 1 of the 4 treatments: CON-HL, CON-LL, COL-HL, COL-LL. Piglets were weighed on day 1 and 19 post-partum. Mortality was recorded. On day 4 post-partum, a 2 ml blood sample was obtained from 79 SP piglets born from multiparous sows included in the experiment. To obtain a negative control group, blood samples were obtained on day 4 post-partum from 8 extra SP piglets that were separated from their mothers at birth and bottle fed with milk replacement for 12 h. LL sows had lower within litter CV of BW at day 1 than HL sows (16.2 vs. 21.9 ± 0.91%, P = 0.003) but they did not differ for litter CV of BW at day 19 (23.2 vs. 23.4 ± 1.72%; P > 0.10). At day 19, HL sows had lower number of dead piglets per litter than LL sows (0.80 vs. 1.69 ± 0.307; P = 0.022) and COL-HL sows had lower number of dead piglets per litter than CON-HL (0.47 vs. 1.14 ± 0.160; P = 0.062). Cross-fostering SP at the same litter did not prevent from increasing litter’s CV of BW at weaning. Piglets from COL group had higher IgG concentration than piglets from CON group (P = 0.001). While piglets from the negative control group had lower IgG concentration than COL and CON groups (5.4 ± 2.32 mg/ml vs. 30.6 ± 1.58 mg/ml and 21.5 ± 0.95 mg/ml. respectively; P < 0.001 in both cases). Allocating small piglets to the same litter through cross-fostering had a negative effect on mortality and did not improve litter CV of BW at weaning. Colostrum supplementation of SP piglets improves immune status at day 4. Besides, in non homogenized litters, coslostrum supplementation of SP piglets might be a good management strategy to improve litter performance.

Los objetivos de esta tesis eran realizar la caracterización antigénica de Sphaerospora dicentrarchi, un mixosporidio de las lubinas; analizar la presencia de carbohidratos en éste y otros mixosporidios; estudiar la modulación in vitro de la actividad de los leucocitos de la lubina por el parásito; y estudiar el efecto de la inmunización de lubinas con esporas de S. dicentrarchi. Los resultados demostraron la existencia de bandas en los extractos antigénicos de S. dicentrarchi con pesos moleculares de entre 21 y 130 kDa y de proteasas. La mayoría de los mixosporidios ensayados contenían manosa y/o glucosa en sus cápsulas polares y N-acetil-glucosamina en sus valvas. Se demostró la relación entre el grado de parasitación por S. dicentrarchi y la actividad de los leucocitos, y que la hormona del crecimiento estimula el estallido respiratorio en mayor medida cuando las lubinas están parasitadas. La inmunización con esporas produjo cambios en la respuesta inmunitaria. / The objectives of this work were study a) the antigenic composition of Sphaerospora dicentrarchi, myxosporean parasite of sea bass; b) the presence of carbohydrates which could be shared by Myxosporea from different hosts; c) the modulation of the in vitro activity of leucocytes by S. dicentrachi; d) the immunoregulatory role of GH in sea bass; and e) the immune response of sea bass after immunization with S. dicentrarchi. The results showed the existence of parasitic bands with molecular weights between 21 and 130 kDa, as well as proteases. The presence of mannose and/or glucose, and N-acetyl-D galactosamine respectively, in polar capsules and valves of most of the myxosporea assayed was demonstrated. An active role of head kidney phagocytes against S. dicentrarchi in in vitro assays was observed, this activity could be increased with GH. The immunization of sea bass with S. dicentrarchi resulted in the activation of the immune response.

The overall goal of the present PhD thesis was to study some factors related to the choice of emulsifier (whey protein isolate or sodium caseinate) concentration, oil-phase volume fractions (10-50%) and homogenization conditions (100-300 MPa) that could influence physical stability and lipid oxidation in nano/submicron oil-in-water emulsions by using a rotor-startor system (colloidal mill, CM, at 5000 rpm for 5 min) for obtaining the coarse emulsions and stabilized by ultra high-pressure homogenization (UHPH), in comparison to conventional homogenization (CH, 15 MPa). Emulsions were characterized for their physical properties (droplet size distribution, microstructure, surface protein concentration, emulsifying stability against creaming and coalescence, and viscosity) and oxidative stability (hydroperoxide content and TBARs) under light (2000 lux/m2 for 10 days). The first study focused on using whey protein isolate (WPI) as emulsifier in different concentrations (1, 2 and 4%) with a fixed oil concentration (20%) of sunflower and olive oils (3:1). UHPH produced emulsions with lipid particles of small size in the sub-micron range (100-200 nm) and low surface protein with unimodal distribution in emulsions treated at 200 MPa using whey proteins at 4%. Long term physical stability against creaming and coalescence was observed in UHPH emulsions, compared to those obtained by CM and CH. Oxidative stability of emulsions was also improved by UHPH compared to CM and CH, especially when 100 MPa was applied. All emulsions exhibited Newtonian behavior (n ≈ 1). These results led us to use the best conditions obtained in the previous work (4% of protein concentration and pressure treatments of 100 and 200 MPa) to study the physical and oxidative stability of emulsions containing different oil-phase volume fractions (10, 30 and 50%). Increasing the oil concentration from 10 to 50%, in general, increased the particle size, decreased the surface protein concentration and resulted in a high degree of flocculation and coalescence, especially in emulsions treated at 200 MPa. All UHPH emulsions, except those treated at 100 MPa containing 10% oil, and CH emulsions with 50% oil displayed an excellent stability vs. creaming during storage at ambient temperature. The lowest oxidation rate was observed in UHPH emulsions, especially those containing 30% oil. The third study was conducted on using sodium caseinate (SC) as emulsifier in different concentrations (1, 3 and 5%) with a fixed oil concentration (20%) of sunflower and olive oils (3:1). UHPH emulsions containing 1% protein presented a high particle size (especially in emulsions treated at 100 MPa) but increasing the protein content to 3 and 5% in UHPH emulsions reduced the particle size, and tended to change the rheological behaviour from Newtonian to shear thinning, improving the creaming and oxidative stabilities of emulsions. From the previous study, the best droplet breakdown, physical and oxidative stability were obtained with pressures in the range of 200 and 300 MPa and sodium caseinate (5%). Therefore, the objective of the last study was to evaluating the emulsions containing different oil-phase volume fractions (10, 20, 30 and 50%) treated by UHPH in the conditions above mentioned, in comparison to CH emulsions containing 1 and 5% SC. Increasing the oil content to 50% tended to produce emulsions with a gel structure such as a mayonnaise type product so, the results of this study focused only on emulsions containing 10, 20 and 30% oil. CM and CH emulsions containing 1% SC and different oil contents (10, 20 and 30%), exhibited a Newtonian flow behavior with a slow creaming rate, whereas the oxidation rate was faster in these emulsions. On the other hand, high degree of flocculation with a shear thinning behavior, higher creaming rates, but low oxidation rates were observed in CH emulsions containing 5%. UHPH-treated emulsions containing high oil contents (20 and 30%) exhibited excellent creaming stability, and with a shear thinning rheological behavior only in emulsions containing 30% oil. UHPH produced stable emulsions against oxidation, especially when high oil contents (20-30%) were used. Increasing the oil concentration from 10 to 30%, in general, resulted in an increase in the oxidative stability in all emulsions, except in CH emulsions containing 1% of SC. Emulsions produced by both whey protein (4%) and caseinate (5%), and treated by UHPH have a good physical stability to flocculation, coalescence and creaming and also high stability to lipid oxidation, opening a wide range of opportunities in the formulation of emulsions containing bioactive components with lipid nature.