Luk Chun-yin. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2001. / Includes bibliographical references (leaves 119-131). / Abstracts in English and Chinese. / ABSTRACT --- p.i / ACKNOWLEDGEMENTS --- p.iv / LIST OF FIGURES --- p.x / LIST OF TABLES --- p.xii / Chapter CHAPTER 1 --- GENERAL INTRODUCTION --- p.1 / Chapter CHAPTER 2 --- LITERATURE REVIEW --- p.6 / Chapter 2.1 --- Introduction --- p.7 / Chapter 2.2 --- Ammonia chemistry --- p.10 / Chapter 2.3 --- Ammonia metabolism and excretion --- p.11 / Chapter 2.3.1 --- Ammonia production --- p.11 / Chapter 2.3.2 --- Blood levels of ammonia --- p.12 / Chapter 2.3.3 --- Ammonia Excretion --- p.17 / Chapter 2.4 --- Urea metabolism and excretion --- p.23 / Chapter 2.4.1 --- Urea Chemistry --- p.23 / Chapter 2.4.2 --- Urea production in fishes --- p.24 / Chapter 2.4.3 --- Argininolysis --- p.25 / Chapter 2.4.4 --- Uricolysis --- p.26 / Chapter 2.4.5 --- Ornithine-urea Cycle (OUC) --- p.28 / Chapter 2.4.5.1 --- Tilapia inhabiting the highly alkaline Lake Magadi --- p.32 / Chapter 2.4.5.2 --- High Ambient Ammonia --- p.33 / Chapter 2.4.5.3 --- Air Exposure --- p.34 / Chapter 2.4.5.4 --- Toadfishes --- p.34 / Chapter 2.4.6 --- Blood urea concentration --- p.35 / Chapter 2.4.7 --- Urea excretion in fishes --- p.37 / Chapter 2.4.7.1 --- Branchial urea excretion in fishes --- p.37 / Chapter 2.4.7.2 --- Mechanisms of renal excretion in fishes --- p.40 / Chapter 2.5 --- Influence of environmental salinity on nitrogen excretion in teleosts --- p.42 / Chapter CHAPTER 3 --- BODY COMPOSITION AND UREA BIOSYNTHESIS OF SPAR US SARBA IN DIFFERENT SALINITIES --- p.46 / Chapter 3.1 --- Introduction --- p.47 / Chapter 3.2 --- Materials and Methods --- p.49 / Chapter 3.2.1 --- Experimental animals --- p.49 / Chapter 3.2.2 --- Tissue sampling --- p.49 / Chapter 3.2.3 --- Water chemistry analysis --- p.50 / Chapter 3.2.4 --- Hematological parameters --- p.50 / Chapter 3.2.5 --- Metabolite and electrolyte contents --- p.51 / Chapter 3.2.6 --- Hepatic enzymes activities --- p.51 / Chapter 3.2.6.1 --- Tissue preparation --- p.51 / Chapter 3.2.6.2 --- Carbamyl phosphate synthetases (CPSases; E.C. 2.7.2.5) --- p.52 / Chapter 3.2.6.3 --- Ornithine carbamoyl transferase (OCTase; E.C. 2.1.3.3) --- p.53 / Chapter 3.2.6.4 --- Argininosuccinate synthetase (ASS; E.C. 6.3.4.5) --- p.54 / Chapter 3.2.6.5 --- Argininosuccinate lyase (ASL; E.C. 4.3.2.1) --- p.54 / Chapter 3.2.6.6 --- Arginase (ARG; 3.5.3.1) --- p.55 / Chapter 3.2.6.7 --- Glutamate dehydrogenase (EC 1.4.1.3) --- p.55 / Chapter 3.2.6.8 --- Uricase (E.C. 1.7.3.3) --- p.56 / Chapter 3.2.6.9 --- Allantoinase --- p.57 / Chapter 3.2.6.10 --- Allantoicase --- p.57 / Chapter 3.2.7 --- Statistical analysis --- p.58 / Chapter 3.3 --- Results --- p.59 / Chapter 3.3.1 --- "Changes in hepatosmatic index, renal somatic index, muscle water and lipid content and hematological parametersin response to different salinity acclimation" --- p.59 / Chapter 3.3.2 --- Changes in serum chemistry in response to different salinity acclimation --- p.60 / Chapter 3.3.3 --- Changes in hepatic ornithine-urea cycle enzyme activitiesin response to different salinity acclimation --- p.61 / Chapter 3.3.4 --- Changes in GDHase and uricolytic enzyme activitiesin response to different salinity acclimation --- p.62 / Chapter 3.4 --- Discussion --- p.71 / Chapter 3.4.1 --- Hematological responses --- p.72 / Chapter 3.4.2 --- Muscle moisture content --- p.74 / Chapter 3.4.3 --- Circulating electrolyte levels --- p.75 / Chapter 3.4.4 --- Circulating metabolites levels --- p.77 / Chapter 3.4.5 --- Urea metabolism --- p.80 / Chapter 3.4.5.1 --- Ornithine-urea cycle enzymes --- p.80 / Chapter 3.4.5.2 --- Carbamoyl phosphate synthetase isozymes --- p.81 / Chapter 3.4.5.3 --- Uricolytic pathway and argininolysis --- p.85 / Chapter 3.4.5.4 --- Influence of salinity on urea metabolism --- p.86 / Chapter 3.4.6 --- Conclusion --- p.87 / Chapter CHAPTER 4 --- EFFECT OF SALINITY ON NITROGEN EXCRETION OF SPARUS SARBA --- p.88 / Chapter 4.1 --- Introduction --- p.89 / Chapter 4.2 --- Materials and Methods --- p.91 / Chapter 4.2.1 --- Experimental animals --- p.91 / Chapter 4.2.2 --- Experimental protocol --- p.92 / Chapter 4.2.3 --- Determination of net ammonia and urea excretion rates --- p.94 / Chapter 4.2.4 --- Statistical analysis --- p.94 / Chapter 4.3 --- Results --- p.95 / Chapter 4.3.1 --- Net ammonia-N and urea-N excretion rates --- p.95 / Chapter 4.3.2 --- Changes in net ammonia-N and urea-N excretion ratesin response to abrupt hyposmotic exposure --- p.95 / Chapter 4.3.3 --- Changes in net ammonia-N and urea-N excretion rates after exposure to amiloride for 3 hours --- p.96 / Chapter 4.3.4 --- Changes in net urea-N excretion rates in response to elevated body urea levels --- p.96 / Chapter 4.3.5 --- Changes in net ammonia-N excretion rates in response to elevated body ammonia levels --- p.97 / Chapter 4.4 --- Discussion --- p.106 / Chapter 4.4.1 --- Influence of environmental salinity on net ammonia-N and urea-N excretion rates --- p.106 / Chapter 4.4.2 --- Effects of amiloride on nitrogen excretion --- p.109 / Chapter 4.4.3 --- Effect of increased body ammonia on ammonia excretion --- p.113 / Chapter 4.4.4 --- Changes in net urea-N excretion rates in response to elevated body urea levels --- p.113 / Chapter 4.5 --- Conclusion --- p.114 / Chapter CHAPTER 5 --- GENERAL CONCLUSION --- p.115 / references --- p.119

Li Jun. / "March 2002." / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2002. / Includes bibliographical references (p. 189-216). / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Mode of access: World Wide Web. / Abstracts in English and Chinese.

Wong Kwok-Shing. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2001. / Includes bibliographical references (leaves 89-107). / Abstracts in English and Chinese. / Title --- p.i / Abstract (English) --- p.ii / Abstract (Chinese) --- p.v / Content --- p.vii / Acknowledgement --- p.x / Abbreviation --- p.xii / Lists of tables and figures --- p.xiii / Chapter Chapter 1 --- General introduction --- p.1 / Chapter Chapter 2 --- "Effects of salinity on the cardiovascular responses and dipsogenic behaviors and silver seabream, Sparus sarba." / Chapter 2.1 --- Literature review / Chapter 2.1.1 --- Teleost euryhalinity --- p.5 / Chapter 2.1.2 --- Salinity and blood respiratory properties --- p.7 / Chapter 2.1.3 --- Salinity and blood volume --- p.8 / Chapter 2.1.4 --- Salinity and blood pressure --- p.10 / Chapter 2.1.5 --- Intestine physiology --- p.12 / Chapter 2.1.6 --- Summary --- p.14 / Chapter 2.2 --- Materials and methods / Chapter 2.2.1 --- Experimental animals --- p.19 / Chapter 2.2.2 --- Salinity adaptation --- p.19 / Chapter 2.2.3 --- Drinking rate measurement --- p.19 / Chapter 2.2.4 --- Respiratory characteristics --- p.20 / Chapter 2.2.5 --- Blood volume measurement --- p.21 / Chapter 2.2.6 --- Blood pressure experiment --- p.23 / Chapter 2.2.7 --- Statistical analysis --- p.23 / Chapter 2.3 --- Results / Chapter 2.3.1 --- Drinking rate --- p.25 / Chapter 2.3.2 --- Oxygen dissociation curves --- p.27 / Chapter 2.3.3 --- Blood volume --- p.29 / Chapter 2.3.4 --- Blood pressure --- p.31 / Chapter 2.4 --- Discussion / Chapter 2.4.1 --- Drinking rate --- p.36 / Chapter 2.4.2 --- Oxygen dissociation curves --- p.37 / Chapter 2.4.3 --- Blood volume --- p.38 / Chapter 2.4.4 --- Blood pressure --- p.40 / Chapter Chapter 3 --- "Manipulation of renin-angiotensin system in relation to the cardiovascular responses and dipsogenic behaviors of silver seabream, Sparus sarba." / Chapter 3.1 --- Literature review / Chapter 3.1.1 --- Renin angiotensin system (RAS) --- p.41 / Chapter 3.1.2 --- RAS and blood pressure --- p.47 / Chapter 3.1.3 --- RAS and drinking --- p.53 / Chapter 3.1.4 --- RAS and Cortisol --- p.55 / Chapter 3.1.5 --- RAS and kidney --- p.58 / Chapter 3.1.6 --- Summary --- p.58 / Chapter 3.2 --- Materials and methods / Chapter 3.2.1 --- Experimental animals --- p.61 / Chapter 3.2.2 --- Salinity adaptation --- p.61 / Chapter 3.2.3 --- Drinking rate measurement --- p.61 / Chapter 3.2.4 --- Determination of angiotensin converting enzyme (ACE) activity --- p.61 / Chapter 3.2.5 --- Blood pressure experiment --- p.62 / Chapter 3.2.6 --- Statistical analysis --- p.63 / Chapter 3.3 --- Results / Chapter 3.3.1 --- Drinking rate --- p.64 / Chapter 3.3.2 --- ACE activity --- p.69 / Chapter 3.3.3 --- Blood pressure --- p.71 / Chapter 3.4 --- Discussion / Chapter 3.4.1 --- Drinking rate --- p.77 / Chapter 3.4.2 --- ACE activity --- p.81 / Chapter 3.4.3 --- Blood pressure --- p.83 / Chapter Chapter 4 --- General conclusion --- p.86 / Reference --- p.89

Els peixos carnívors presenten baixa capacitat per metabolitzar carbohidrats i per mantenir la glucèmia. En aquests organismes, la baixa capacitat per metabolitzar carbohidrats condueix a estats d’hiperglicèmia més marcats i sostinguts que els descrits per a mamífers, després de l’administració de glucosa o la ingesta de dietes amb elevat contingut de carbohidrats. L’alanina aminotransferasa (ALT) catalitza la transaminació reversible entre L-alanina i α-cetoglutarat per formar L-glutamat i piruvat. Mitjançant la interconversió d’aquests quatre metabòlits, l’ALT esdevé un nexe d’unió entre el metabolisme d’aminoàcids i el de carbohidrats. En estudis previs del nostre grup es va descriure la presència de tres isoformes ALT en S. aurata, els isoenzims citosòlics, cALT1 i cALT2, i la isoforma mitocondrial mALT. L’expressió hepàtica de cALT2 incrementa en situacions gluconeogèniques, mentre que la de cALT1 és predominant durant el període postprandial per a l’utilització dels nutrients de la dieta. L’objectiu d’aquest treball és incrementar el coneixement del metabolisme intermediari en peixos i així permetre realitzar futures intervencions biotecnològiques amb la intenció de millorar la utilització metabòlica dels nutrients de la dieta. Per comprendre millor la funció d’mALT vam estudiar la distribució tissular, la caracterització cinètica i la regulació nutricional i hormonal de l’expressió d’mALT en S. aurata. Addicionalment, vam analitzar l’expressió tissular i la regulació hormonal dels enzims aspartat aminotransferasa mitocondrial (AST2), glutamat deshidrogenasa (GDH) i glutamina sintetasa (GlnS), relacionats tots ells amb el metabolisme d’aminoàcids. En orades alimentades, mALT, GDH i GlnS s’expressen majoritàriment a fetge, intestí i ronyó. Els nostres estudis indiquen que l’expressió de mALT, GDH, AST2 i GlnS és elevada en animals alimentats, mentre que disminueix en condicions associades amb la gluconegènesi, com ara el dejú i el tractament amb estreptozotocina (STZ). Estudis cinètics de l’activitat enzimàtica mALT indiquen que l’enzim catalitza de manera més eficient la conversió d’L-alanina a piruvat, que no pas la reacció inversa. Per conèixer el mecanisme molecular implicat en la regulació transcripcional de l’expressió d’mALT, vam aïllar el promotor mALT d’orada, i vam mostrar que HNF4α incrementa la transcipció d’mALT per unió a una caixa HRE. El dejú i l’administració d’STZ disminuïren els nivells d’HNF4α en ronyó d’S. aurata, portant a un descens en la transcripció d’mALT. Els nostres resultats suggereixen que HNF4α té un paper important en la regulació transcripcional del gen mALT en ronyó d’S. aurata. En conclusió, els nostres resultats suggereixen que mALT i cALT1, que presenten una distribució tissular i un patró d’expressió en dejú i tractament amb STZ similars, podrien cooperar per direccionar els aminoàcids de la dieta al mitocondri per destinar-los a l’obtenció d’energia. Per tant, ALT es podria utilitzar com a diana per realitzar una intervenció biotecnològica a fi de reduir la utilització de proteïnes amb finalitats energètiques i optimitzar així l’ús dels nutrients de la dieta en el cultiu de peixos. / Carnivorous fish have poor ability to use dietary carbohydrates and to control the blood glucose levels. Compared with mammals, these animals show prolonged hyperglycemia after a glucose load or when feeding on high carbohydrate diets. Alanine aminotransferase (ALT) links carbohydrate and amino acid metabolism through catalyzing the reversible transamination between L-alanine and 2-oxoglutarate to form pyruvate and L-glutamate. Our group, in previous studies showed the presence of three ALT isoforms in Sparus aurata: the cytosolic isoenzymes cALT1 and cALT2 and a mitochondrial isoform, mALT. In fish liver, increased expression of cALT2 is associated to enhanced gluconeogenesis while cALT1 is predominant during the postprandial utilization of dietary nutrients. The aim of the present study was to increase the current knowledge of fish intermediary metabolism to allow future biotechnological actions in order to improve metabolic utilization of dietary nutrients. To better understand the functional role of mALT we analysed the tissue distribution, kinetic characterization and nutritional and hormonal regulation of mALT expression in S. aurata. Furthermore, cloning and characterization of the mALT promoter was also addressed. Additionally, tissue expression and nutritional regulation of glutamate dehydrogenase (GDH), mitochondrial aspartate aminotransferase (AST2) and glutamine synthetase (GlnS), also involved in amino acid metabolism, was followed. In S. aurata under feeding conditions, mALT, GDH and GlnS are mainly expressed in liver, intestine and kidney. Our studies indicate that the expression of mALT, GDH, AST2 and GlnS is increased in fed animals, while decreased in conditions associated with gluconeogenesis, such as fasting or treatment with streptozotocin (STZ). Kinetic analysis of mALT enzyme activity indicated that this enzyme catalyses more efficiently the conversion of L-alanine to pyruvate than the reverse reaction. To understand the molecular mechanism underlying the transcriptional regulation of mALT expression, we isolated the S. aurata mALT promoter, and showed that HNF4α enhances mALT transcription through binding to an HRE box. Starvation and administration of STZ decreased HNF4α levels in the kidney of S. aurata, leading to downregulation of mALT transcription. Our results suggest that HNF4α may play an important role in the transcriptional regulation of mALT gene in kidney of S. aurata. In conclusion, our findings suggest that mALT and cALT1, which present a similar tissue distribution and pattern expression under starvation and STZ-treatment, can cooperate to redirect dietary amino acids to the mitochondria for energetic pourposes. This points to ALT as a target for a biotechnological action to spare protein and optimize the use of dietary nutrients for fish culture.

La acuicultura en su conjunto produce hoy en día más de la mitad del pescado consumido en el mundo. El objetivo de la presente tesis doctoral es estudiar la aplicación de diferentes tecnologías para incrementar y diversificar productos procedentes de acuicultura. Concretamente se han analizado las tecnologías de cocción y fritura a vacío, biopreservación y elaboración de texturizados a partir de dorada (Sparus aurata). Para ello en tres capítulos se aborda el estudio de estas tecnologías para el desarrollo de productos alternativos elaborados a base de dorada que permitan la diversificación del sector. El primer capítulo se centra en el estudio del proceso de fritura y cocción a vacío de filetes de dorada para evaluar aspectos relacionados con su calidad como ganancia de aceite, pérdida de agua, cambios de color, etc. con vistas a definir los tiempos óptimos de procesado del producto. En el segundo capítulo se estudia el desarrollo de texturizados, para ello se pretende analizar el efecto de diferentes formulaciones con o sin la adición de fibras sobre las características, fisicoquímicas, sensoriales y microbiológicas de los productos obtenidos con o sin cocción de los mismos. Por último, en el tercer capítulo se analiza la aplicación de técnicas de biopreservación con las que se pretende determinar las condiciones de preparación de los agentes biopreservantes, su forma de aplicación y el efecto sobre la vida útil de los filetes de dorada. Los resultados obtenidos muestran que el tratamiento de fritura a vacío a 110 ºC y 25 kPa con un tiempo comprendido entre tres y cinco minutos aporta un menor contenido graso con unas pérdidas de humedad, peso y encogimiento razonables, por lo que éstas podrían ser unas condiciones adecuadas para la aplicación de dicho tratamiento. Los tratamientos estudiados de cocción a vacío mostraron que no afectan al contenido total en proteínas y grasas del pescado, pero sí que pueden resultar interesantes para la conservación de los ácidos grasos monoinsaturados ya que además mantienen valores más elevados de humedad y presentan un menor encogimiento. / Andrés Bello, MD. (2012). Aplicación de nuevas tecnologías para el diseño y desarrollo de productos de dorada (Sparus aurata) procedente de acuicultura [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15757

Los peces carnívoros presentan baja capacidad para utilizar carbohidratos provenientes de la dieta y controlar los niveles de glucosa en sangre. En comparación con los mamíferos, estos animales tras la ingesta de glucosa o de dietas con alto contenido en carbohidratos, muestran una hiperglucemia mas prolongada. La alanina aminotransferasa (ALT) constituye un nexo de interacción entre el metabolismo de aminoácidos y el de carbohidratos al catalizar la reacción de la transaminación reversible entre L-alanina y 2-oxoglutarato para formar piruvato y L-glutamato. Estudios previos de nuestro grupo indicaron la presencia de tres isoformas ALT en dorada (Sparus aurata): las isoenzimas citosólicas cALT1 y cALT2 y una isoforma mitocondrial, mALT. En hígado de dorada, la expresión de cALT2 incrementa en situación de gluconeogénesis mientras que cALT1 predomina durante el período postprandial para la utilización de los nutrientes de la dieta. El objetivo general del presente estudio es comprender a nivel molecular los efectos metabólicos derivados de la inhibición de ALT en peces para ayudar a establecer nuevas aplicaciones biotecnológicas orientadas a mejorar la utilización de los nutrientes de la dieta. Así, en acuicultura, identificar los efectos metabólicos asociados a la modulación de la actividad ALT constituye un punto de interés para conocer si es posible efectuar una sustitución parcial de las proteínas de la dieta por carbohidratos u otros nutrientes, a fin de reducir el coste de la producción en acuicultura y disminuir la eutrofización de las aguas del entorno. Nuestros estudios muestran que la inyección intraperitoneal de doradas con nanopartículas del complejo pCpG-siRNA-quitosán resultó adecuada para promover la expresión de un siRNA para bloquear la expresión de cALT1 en hígado de Sparus aurata. La inyección intraperitoneal de nanopartículas de pCpGsi1sh1-quitosán promovió la silenciación de cALT1 a nivel de mRNA y actividad enzimática en hígado de dorada. Por otra parte, hemos analizado la inhibición postranscripcional de la actividad ALT in vivo e in vitro con el compuesto aminooxiacetato (AOA) y analizado los cambios promovidos en metabolitos y enzimas clave en el metabolismo intermediario de carbohidratos y proteínas en hígado de Sparus aurata, tras la ingesta del AOA con dietas de diferente composición. In vitro, el AOA ejerce una inhibición dependiente de dosis sobre la actividad ALT hepática citosólica y mitocondrial. In vivo, el AOA se comportó como inhibidor de la actividad ALT citosólica hepática, pero no de la mitocondrial. Una exposición a largo plazo a AOA promovió un aumento de la actividad piruvato quinasa en el hígado de dorada, independientemente de la composición de la dieta suministrada a los peces. Los estudios de 1H-RMN mostraron que la inclusión de AOA en la dieta promueve una disminución en los niveles hepáticos de alanina, glutamato y glucógeno. Adicionalmente, los análisis de 2H-RMN indicaron una tasa de renovación más alta de alanina en el hígado de los peces alimentados con una dieta con un contenido alto en carbohidratos y bajo en proteínas y que el AOA disminuye el enriquecimiento de alanina en 2H independientemente de la composición de la dieta. Los estudios derivados de esta tesis indican que la inhibición dependiente de AOA de la actividad de la ALT citosólica podría contribuir a aumentar el uso de nutrientes por carbohidratos de la dieta de Sparus aurata. / Carnivorous fish have low ability to utilize dietary carbohydrates and controlling blood glucose levels. Compared with mammals, these animals after ingestion of glucose or diets high in carbohydrates show a more prolonged hyperglycemia. Alanine aminotransferase (ALT) links carbohydrate and amino acid metabolism through catalysing the reversible transamination between L-alanine and 2-oxoglutarate to form pyruvate and L-glutamate. Previous studies from our group indicated the presence of three isoforms ALT bream (Sparus aurata): cALT1 cytosolic isoenzymes and cALT2 and a mitochondrial isoform, mALT. In the liver os Sparus aurata cALT2 expression increases gluconeogenesis situation prevails while cALT1 during the postprandial period for the utilization of dietary nutrients. The overall objective of this study is to understand at a molecular level the resulting metabolic effects from the inhibition of ALT in fish to help establish new biotechnological applications aimed to improve the use of dietary nutrients. Thus in aquaculture, identifying metabolic effects associated with ALT activity modulation is a point of interest to know if it is possible to perform a partial replacement of dietary proteins by carbohydrate or other nutrients, to reduce the cost of Aquaculture production and reduce eutrophication of the environment. Our studies show that intraperitoneal injection of a chitosan-pCpG-siRNA nanoparticles complex to Gilthead seabream proved to be suitable for the expression of a siRNA to silence the expression of liver cALT1 in Sparus aurata. Intraperitoneal injection of pCpGsi1sh1-chitosan nanoparticles complex promoted cALT1 silencing at the mRNA level and a decrease of liver enzyme activity of Gilthead seabream. In the present study amino-oxyacetate (AOA) was used to evaluate its effect on liver ALT activity of the carnivorous fish Sparus aurata. Moreover, the derived metabolic effects on metabolites and other key enzymes of glycolysis, gluconeogenesis and the pentose phosphate pathway were also studied. A dose-effect-dependent inhibition of AOA on hepatic cytosolic and mitochondrial ALT activity was observed in vitro. In vivo, AOA behaved as an inhibitor of hepatic cytosolic ALT activity. A long-term exposure to AOA increased pyruvate kinase activity in the liver irrespective of the composition of the diet supplied to fish. 1H NMR studies showed that inclusion of AOA to the diet decreased the hepatic levels of alanine, glutamate and glycogen. Moreover, 2H NMR analysis indicated a higher renewal rate for alanine in the liver of fish fed with a high-carbohydrate/low-protein diet, while AOA decreased alanine 2H-enrichment irrespective of the diet. The present study indicates that AOA-dependent inhibition of the cytosolic ALT activity could help to increase the use of dietary carbohydrate nutrients by the Sparus aurata fish.

En la presente Tesis Doctoral se ha estudiado la presencia y bioacumulación de compuestos organoclorados en la piscicultura del Mediterráneo occidental, así como en el entorno marino circundante. La investigación realizada se estructura en tres partes diferenciadas. En la primera parte se ha utilizado la técnica GC-MS para el estudio de la presencia de los contaminantes organoclorados en productos de la acuicultura marina, investigándose el comportamiento de los mismos a lo largo del ciclo biológico de la dorada (Sparus aurata), y comparando los resultados obtenidos en ejemplares salvajes y cultivados. Además, se ha realizado un estudio específico sobre la transferencia maternal de organoclorados a los ovocitos de doradas salvajes y cultivadas. En la segunda parte se han determinado las relaciones entre isótopos estables de carbono y nitrógeno con el objetivo de estudiar las diferentes características alimentarias de las doradas salvajes y cultivadas, relacionándolas con el comportamiento de los compuestos organoclorados en las cadenas tróficas estudiadas. Por último, se ha desarrollado metodología analítica para la determinación de Dioxin-Like PCBs mediante GC-MS/MS (trampa iónica), en muestras procedentes de la acuicultura marina, estudiando en detalle las etapas de purificación de los extractos y el fraccionamiento de los analitos previamente a la determinación analítica.

Το πρόβλημα της αυξημένης σύλληψης υπομεγεθών ατόμων τσιπούρας (Sparus aurata, Linnaeus 1758) στις ιχθυοσυλληπτικές εγκαταστάσεις της λιμνοθάλασσας Μεσολογγίου-Αιτωλικού τις τελευταίες δεκαετίες έχει αποκτήσει σοβαρές διαστάσεις. Το φαινόμενο αυτό εκτός του ότι συνιστά περιβαλλοντική απειλή έχει επιφέρει σημαντική μείωση της εμπορικής αξίας του αλιεύματος με αποτέλεσμα τη συρρίκνωση του εισοδήματος των αλιέων. Η παρούσα εργασία μελετά την επιλεκτικότητα νέων τροποποιημένων ιχθυοπαγίδων που έχουν εγκατασταθεί στη λιμνοθάλασσα στο πλαίσιο μιας πρωτοβουλίας για την αντιμετώπιση του συγκεκριμένου προβλήματος. Η παρακολούθηση αυτής της πρωτοβουλίας έδειξε ότι οι νέες ιχθυοπαγίδες συμβάλλουν στη διαφυγή των υπομεγεθών ψαριών, οπότε και στη μείωση των ποσοτήτων των απορριπτόμενων ψαριών διασφαλίζοντας έτσι τη βιωσιμότητα του ιχθυοπληθυσμού. Επίσης, αυξάνονται τα έσοδα της αλιευτικής εκμετάλλευσης και βελτιώνεται η καθημερινότητα των αλιέων δεδομένου ότι δε μεσολαβεί το στάδιο του διαχωρισμού των μη εμπορεύσιμων από τα εμπορεύσιμα ψάρια. Οι διαφυγές των ψαριών από τις ιχθυοπαγίδες φάνηκε να επηρεάζονται από την αφθονία του αλιεύματος και πιο συγκεκριμένα σε περιπτώσεις μεγάλης αφθονίας παρατηρήθηκε να δυσχεραίνεται η διαφυγή των υπομεγεθών ψαριών από τις ιχθυοπαγίδες. Ενδεχομένως, αυτό να δημιουργεί την ανάγκη επέκτασης της τροποποιημένης επιφάνειας των ιχθυοπαγίδων. Η παρούσα εργασία αποτελεί πηγή σημαντικών πληροφοριών στη λήψη μέτρων με στόχο τη βελτίωση του προτύπου της αλιευτικής εκμετάλλευσης της λιμνοθάλασσας. / The problem of increased capture of undersized individuals of gilthead seabream (Sparus aurata, Linnaeus, 1758) at the Messolonghi - Etoliko lagoon fish traps, the last decades has become serious. This phenomenon apart from the ecological threat has decreased the commercial value of the catch thus leading to a reduction of the fishermen income. The present study investigates the selectivity of new fish traps installed in the lagoon in order to deal with this problem. It was found that modified traps contribute to the escapement of undersized individuals thus decreasing the discards as well as ensuring the sustainability of fish population. Furthermore, new traps exploitation leads to an increase of the income. Also, there is no need to sort undersized fish from the catch thus improving the daily lives of the fishermen. Fish escapement was found to be affected by the abundance of fish catch. In more details, high abundance was observed to make fish escapement difficult. Perhaps, this highlights the need of modified area extension. The present study reflects a source of useful information to take into consideration for the improvement of the lagoon fishery exploitation.

Los residuos particulados que proceden de los cultivos de peces (heces y alimento desperdiciado) son los principales responsables del enriquecimiento orgánico del lecho marino de las granjas acuícolas y por lo tanto también de los efectos ambientales más perjudiciales. Estimar a priori la producción de residuos constituye el primer paso de un manejo ambiental adecuado. En esta tesis se evalúan específicamente los desperdicios de alimento derivados del comportamiento alimentario de la dorada (Sparus aurata) así como la digestibilidad que muestran tanto las doradas como lubinas (Dicentrarchus labrax) por los piensos comerciales para conocer la cantidad de heces que generan. Por otra parte se lleva a cabo un desarrollo metodológico para conocer la cantidad de alimento que se desperdicia, y en base a todos estos resultados y considerando las variables involucradas en la dinámica del cultivo se desarrolla un modelo de balance de masas (WOMMAD) que permite calcular la producción de residuos particulados en sus diferentes fracciones y su patrón temporal de vertido. Además, combinando datos de este modelo con resultados de ensayos de campo se estima la capacidad de la ictiofauna salvaje agregada alrededor de las jaulas flotantes en el consumo de los residuos eliminados al medio, y por lo tanto de influir en el balance final del vertido de residuos del cultivo de peces. Los resultados mostraron que el comportamiento masticador de la dorada genera sustanciales desperdicios de alimento que pueden estimarse a partir de la talla del pez y el tamaño de pellet que se le suministra, y que aplicando regímenes alternativos utilizando pellets más pequeños se pueden reducir estas pérdidas a la mitad. En las granjas, los residuos metabólicos sólidos (heces) de los peces del cultivo son la fracción residual particulada cuantitativamente más importante. Sin embargo, un manejo inadecuado durante el proceso de alimentación puede implicar grandes desperdicios de alimento, que derivan en un vertido de residuos particulados aún mayor. La fracción de alimento desperdiciado puede conocerse, pero es difícilmente estimable debido a su dependencia de las prácticas alimentarias particulares de cada granja. La descarga de residuos al medio presenta una alta variabilidad temporal dirigida fundamentalmente por estrategia productiva de la granja. Estos residuos actúan como un subsidio trófico para los peces salvajes, los cuales se ven atraídos alrededor de las jaulas. Tanto la abundancia total como la estructura de la comunidad de los peces salvajes agregados presentan una gran variabilidad temporal que se explica por variables biológicas, ambientales y relacionadas con la dinámica del cultivo. Los peces salvajes agregados tienen la capacidad de integrar una parte significativa de los residuos del cultivo en la red trófica a través de su consumo. La ictiofauna agregada presenta una digestibilidad elevada por el alimento desperdiciado lo que contribuye a la eliminación de nutrientes a través de la formación de subproductos metabólicos disueltos y particulados con menores repercusiones ambientales. Sin embargo, la capacidad de asimilación y dispersión de los residuos particulados por la ictiofauna salvaje puede ser muy variable porque depende profundamente de la magnitud de la comunidad agregada y de la del vertido de residuos, y ambos elementos son ampliamente variables. Esto supone una dificultad para conocer a priori la contribución de los peces salvajes al consumo de recursos en una situación determinada, por lo que es necesario conocer primero la magnitud del efecto de atracción de peces para luego valorar su potencial caso a caso.

[EN] Marine aquaculture production has increased considerably in recent years due to the scarcity of fisheries resources and increased demand. Gilthead sea bream and European sea bass are among the most interesting species for cultivation in Spain and is usually cultivated in floating cages systems. Fish growth and biomass estimations are essential to prepare the production plan of fish farms, as well as to organize and to perform management operations. It is necessary to optimize these production processes, not only to improve economic profitability but also to minimize the environmental impact of the facilities. Acoustic techniques are most appropriate for remote sensing in the water, because acoustic waves travel long distances. For several decades acoustic methods have been employed to detect shoals of fish, so that the information provided by sonars and echo sounders is an important factor in the efficiency of current fishing operations. Today acousticians are investigating ways to accurately determine the biomass in cages by noninvasive techniques, which go through the estimation of fish abundance and size distribution. The methodology of scientific or commercial echo sounders have been directed mainly towards pelagic fishing, and it is necessary to evaluate whether the equipment and algorithms can be applied in the control of marine aquaculture farms. In order to evaluate the biomass of fish in cages, two techniques for estimating size are evaluated in this thesis, whilst the study of energy returned by the school of fish is addressed to estimate abundance, as discussed in Chapter 1. Also the acoustic response of pellets by size is characterized. In Chapter 2 general information about gilthead sea bream and European sea bass and their farming in floating cages is included. The basic concepts and formulations used in acoustics to estimate biomass are described in Chapter 3, which are useful for understanding this thesis. In Chapter 4 the suitability of using scientific sounders for estimating size is studied, with the peculiarity that fish are close to transducer. Ventral and dorsal aspects of the target strength (TS) are measured for different sizes of gilthead sea bream. TS measurements at close distances to transducer imply a series of complications and uncertainties. The relationship between TS and size will allow indirect estimation of fish size from acoustic measurements. In Chapter 5, applicability of scientific echo sounders for estimation of average size and abundance of fish in cages of gilt head sea bream and European sea bass in production conditions, which are characterized by a reduced distance between transducer and fish as well as high densities, is evaluated. The study of dorsal TS for determining fish size is limited to the volume above the shoal where detections from isolated fish are obtained, being unviable the evaluation at greater distances where the high density of school hinters the echo detection from multiple targets. The abundance of fish is evaluated by integrating energy backscattered by the school. In Chapter 6 an alternative method for estimating fish size is proposed, based on measurement of the difference of flight time between two peaks of the same echo, which correspond to reflections of the pulse transmitted in different parts of fish body. Finally, in Chapter 7 the acoustic response of pellets versus their size is measured using a scientific echo sounder, enabling the detection and identification of pellets fall. / [ES] La acuicultura marina ha aumentado considerablemente su producción en los últimos años debido a la escasez de recursos pesqueros y al aumento de la demanda. La dorada y la lubina son unas de las especies más interesantes para su cultivo en España y se cultivan normalmente en sistemas de jaulas flotantes. La estimación del crecimiento de los peces y la biomasa son esenciales en la preparación del plan de producción de granjas de peces, así como para organizar y llevar a cabo operaciones de gestión. La optimización de los procesos de producción, no sólo consigue mejorar la rentabilidad económica, sino que también permite minimizar el impacto ecológico de las instalaciones. Las técnicas acústicas resultan las más apropiadas para la detección remota en el agua, pues las ondas acústicas permiten recorrer grandes distancias. Desde hace algunas décadas se han estado empleando métodos acústicos para la detección de bancos de peces, de forma que la información proporcionada por sónares y ecosondas resulta un factor importante en la eficiencia de las operaciones actuales de pesca. Hoy en día se está investigando la manera de determinar de forma precisa la biomasa presente en jaulas mediante técnicas acústicas no invasivas, que pasan por la estimación de la abundancia de peces y la distribución de tamaños. La metodología de ecosondas científicas o comerciales se ha orientado principalmente hacia la pesca pelágica, y resulta necesario evaluar si el equipo y los algoritmos pueden aplicarse en el control de granjas de acuicultura marina. Con el fin de evaluar la biomasa de peces en jaulas, en esta tesis se evalúan dos técnicas para la estimación de la talla y se aborda el estudio de la energía devuelta por el cardumen de peces para la estimación de la abundancia, tal y como se comenta en el Capítulo 1. De igual modo se caracteriza la respuesta acústica del pienso en función de su calibre. En el Capítulo 2 se incluye información general sobre la dorada y la lubina y su cultivo en jaulas flotantes. Los conceptos básicos y las formulaciones empleadas en acústica para la estimación de biomasa se describen en el Capítulo 3, que resultan útiles para la comprensión de esta tesis. En el Capítulo 4 se estudia la idoneidad del uso de ecosondas científicas para la estimación de la talla, con la particularidad de que los peces se encuentran situados a distancias próximas al transductor. Se mide el aspecto ventral y dorsal del target strength (TS) para diferentes tallas de dorada, que a distancias tan próximas al transductor lleva implícita una serie de complicaciones e incertidumbres. La relación del TS con la talla permitirá estimar de forma indirecta el tamaño de los peces a partir de mediciones acústicas. En el Capítulo 5 se evalúa la aplicabilidad de ecosondas científicas de forma dorsal en la estimación de la talla promedio y la abundancia de peces en jaulas de dorada y lubina en condiciones de producción, que se caracteriza por una reducida separación entre el transductor y los peces así como por densidades elevadas. El estudio del TS para la determinación del tamaño queda limitado a la zona superior del cardumen donde se pueden obtener detecciones de peces aislados, siendo inviable su evaluación a mayores distancias donde la elevada densidad del cardumen hace inevitable la detección de ecos procedentes de múltiples blancos. La abundancia de peces se evalúa mediante la integración de la energía retrodispersada por el banco. En el Capítulo 6 se propone un método alternativo para la estimación del tamaño de los peces basado en la medida de la diferencia del tiempo de vuelo entre dos máximos de un mismo eco, que corresponden a las reflexiones del pulso transmitido en diferentes partes del cuerpo del pez. Por último, en el Capítulo 7 se caracteriza la respuesta acústica del pienso en función de su calibre empleando una ecosonda científica, que permitirá la d / [CA] L'aqüicultura marina ha augmentat considerablement la seua producció en els últims anys a causa de la manca de recursos pesquers i l'augment de la demanda. La daurada i el llobarro són unes de les espècies més interessants per al seu cultiu a Espanya i es conrea normalment en sistemes de gàbies flotants. L'estimació del creixement dels peixos i la biomassa són essencials en la preparació del pla de producció de granges de peixos, així com per a organitzar i dur a terme operacions de gestió. L'optimització dels processos de producció, no només aconsegueix millorar la rendibilitat econòmica, sinó també per minimitzar l'impacte ecològic de les instal·lacions. Les tècniques acústiques resulten les més apropiades per a la detecció remota en l'aigua, degut a que les ones acústiques permeten recórrer grans distàncies. Des de fa algunes dècades s'han estat utilitzant mètodes acústics per a la detecció de bancs de peixos, de manera que la informació proporcionada per sonars i ecosondes resulta un factor important en l'eficiència de les operacions actuals de pesca. Hui en dia s'està investigant la manera de determinar de forma precisa la biomassa present en gàbies mitjançant tècniques acústiques no invasives, que passen per l'estimació de l'abundància de peixos i la distribució de la grandària. La metodologia d'ecosondes científiques o comercials s'ha orientat principalment cap a la pesca pelàgica, i resulta necessari avaluar si l'equip i els algoritmes poden aplicar-se en el control de granges d'aqüicultura marina. Per tal d'avaluar la biomassa de peixos en gàbies, en aquesta tesi s'avaluen dues tècniques per a l'estimació de la talla i s'aborda l'estudi de l'energia retornada pel banc de peixos per a l'estimació de l'abundància, tal com es comenta en el Capítol 1. De la mateixa manera es caracteritza la resposta acústica del pinso en funció del seu calibre. En el Capítol 2 s'inclou informació general sobre l'orada i el llobarro i el seu cultiu en gàbies flotants. Els conceptes bàsics i les formulacions utilitzades en acústica per a l'estimació de biomassa es descriuen en el Capítol 3, que resulten útils per a la comprensió d'aquesta tesi. En el Capítol 4 s'estudia la idoneïtat de l'ús de ecosondes científiques per a l'estimació de la talla, amb la particularitat que els peixos es troben situats a distàncies pròximes al transductor. Es mesura l'aspecte ventral i dorsal del target strength (TS) per diferents talles d'orada, que a distàncies tan properes al transductor porta implícita una sèrie de complicacions i incerteses. La relació del TS amb la talla permetrà estimar de forma indirecta la talla dels peixos a partir de mesures acústiques. En el Capítol 5 s'avalua l'aplicabilitat de ecosondes científiques de forma dorsal en l'estimació de la talla mitjana i l'abundància de peixos en gàbies d'orada i llobarro en condicions de producció, que es caracteritza per una reduïda separació entre el transductor i els peixos així com per densitats elevades. L'estudi del TS per a la determinació de la grandària queda limitat a la zona superior del banc, on es poden obtenir deteccions de peixos aïllats, sent inviable la seua avaluació a majors distàncies on l'elevada densitat del banc fa inevitable la detecció d'ecos procedents de múltiples blancs. L'abundància de peixos s'avalua mitjançant la integració de l'energia retrodispersada pel banc. Al Capítol 6 es proposa un mètode alternatiu per a l'estimació de la grandària dels peixos basat en la mesura de la diferència del temps de vol entre dos màxims d'un mateix eco, que corresponen a les reflexions del pols transmès en diferents parts del cos del peix. Finalment, en el Capítol 7 es caracteritza la resposta acústica del pinso en funció del seu calibre emprant una ecosonda científica, que permetrà la detecció i identificació de la caiguda del pinso sobrant. / Soliveres González, E. (2015). Estimación de biomasa de peces en granjas marinas mediante ultrasonidos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58612