La producción de truchas se viene desarrollando de manera artesanal, y generalizada en todo el país; este tipo de crianza se realiza en la gran mayoría de casos con asistencia de ONG’s que brindan apoyo técnico a los campesinos que ven como alternativa económica la crianza de esta especie. Sin embargo, la crianza de truchas en nuestro país no cuenta con herramientas tecnológicas que faciliten una adecuado monitoreo y medición de parámetros de agua a bajo costo, de manera que durante la etapa de producción y comercialización los lleva a tener pérdidas significativas, además de no ofrecer la calidad necesaria de agua en los estanques de crianza para mejorar el desarrollo de los peces. Dada la problemática, indisponible el uso de una alternativa tecnológica económica y eficiente a fin de mantener la crianza de truchas sostenible y de gran calidad. En la tesis está previsto el desarrollo de un instrumento de medida con resolución de 2 centésimas y contribuir a mantener los niveles óptimos de acidez y alcalinidad en todas las etapas de crianza de truchas. Cuenta con una pantalla donde se visualiza la medida del pH y el rango establecido por el usuario y muestra el error asociado a este. Puede ser calibrado para garantizar que la medida sea la correcta mediante soluciones buffer de pH. Además tiene la posibilidad de poder enviar los datos medidos de pH vía el puerto serial incorporado en el equipo para que puedan ser visualizados en la pantalla de una computadora personal y analizar los datos. El cuerpo del presente documento consta de cuatro capítulos. El primero presenta la problemática a todo nivel y el análisis de la misma llegando finalmente a la síntesis de la problemática donde se puntualizan los problemas. El segundo capítulo muestra los avances tecnológicos en cuanto al desarrollo y métodos de medición de pH. En el tercer capítulo se plantea la hipótesis y se definen objetivos y limites, además se propone la metodología y se presentan las etapas que seguirán en desarrollo del proyecto. El último capítulo contiene todo el desarrollo y la ingeniería del proyecto en sí, los detalles del diseño electrónico y de programación utilizada en los dispositivos. En cuento a los resultado de mayor importancia y relevancia, en el ámbito de la ciencia, se demuestra la factibilidad de medir el pH del agua; así mismo en materia de desarrollo, la versatilidad y bajo costo para la construcción del equipo de medición.

El presente trabajo tiene por finalidad dar el enfoque de una implementación en el Proceso de Incubación de Tilapias. Conocemos del bajo crecimiento que nuestro país tiene en el área de Acuicultura con respecto a países vecinos como Chile, Colombia y Ecuador. Es por ello que tratamos de impulsar este rubro mediante la combinación de equipos electrónicos para lograr la Automatización de Procesos, obteniendo un índice mayor de producción en la especie tratada, como es la Tilapia Roja. En el primer capítulo del documento, nos centramos en la actualidad de la especie, el desarrollo que tiene esta en nuestro país, así como el apoyo que el estado brinda para mejorar la producción y la problemática básicamente en el proceso de Incubación de Tilapias. En el capítulo II, hacemos referencia a las técnicas de Acuicultura así como el origen y avances con la rama ingenieril, además de presentar el objeto de estudio. En el capítulo III, desarrollamos los conceptos teóricos basándonos en los equipos y/o instrumentos que vamos a utilizar para el sistema propuesto. Luego en el siguiente capítulo explicamos cómo es que realizamos la implementación detalladamente, basándonos en el uso de sensores (Temperatura, pH), controlador (PLC-LOGO), y actuador (Calentador, resistencia eléctrica). Finalmente en el ultimo capitulo analizamos la ejecución del proyecto, definiendo el alcance, costo de implementación y el tiempo que tardaríamos en culminar el proyecto. Con esto podemos garantizar una implementación correcta y una mejor producción de la especie Tilapia, en su fase de alevines.

En la actualidad, el laboratorio de acuicultura del Instituto del Mar del Perú (IMARPE) cuenta con 5 salas dedicadas a distintos organismos marinos para su investigación. Estos ambientes son: sala de microalgas, sala de alimentos vivos, sala de larvicultura, sala de moluscos y sala de reproductores. En estos espacios, se desarrollan diversos estudios como el comportamiento de los peces, la aceleración en su crecimiento y el mejorar el proceso reproductivo. Además, todos son operados de forma manual por los trabajadores de la institución y muchas veces demandan de equipos portátiles para cumplir su labor. El objetivo de este trabajo es diseñar la automatización del laboratorio mediante un sistema SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) que brinde la opción de controlar y monitorear diversos parámetros remotamente. La temperatura, el flujo de oxigenación, el caudal del agua de mar, radiación UV e iluminación son las medidas más esenciales. Por ello, se emplean PLC’s para las señales de control con sus respectivos módulos de expansión de entradas y salidas, ya sean analógicas, digitales o del tipo relé. Asimismo, se cuentan con sensores, actuadores y transmisores de acuerdo a los requerimientos de cada sala. Al mismo tiempo, se emplean micro-controladores Arduino para un sistema de fotoperiodo, cuyo fin es simular la iluminación que reciben las especies para poder regular sus funciones biológicas. El desarrollo del presente informe está compuesto por 5 capítulos. En primer lugar, se explica la problemática y se plantea una solución a través del uso de un sistema mecatrónico integrado en un SCADA. En el segundo capítulo, se detallan los requerimientos que conllevan a la presentación del concepto de solución. Luego, se especifican los diagramas de funcionamiento, planos P&ID, arquitectura de comunicaciones, diagramas de flujos del control entre SCADA-PLC-Arduino y otros esquemas que ayudan a comprender mejor lo propuesto. En el capítulo cuatro, se brinda la información de los costos de los diversos componentes utilizados dando así el presupuesto total para implementar este proyecto. Finalmen

El potencial truchίcola en Junín se debe a la existencia de recursos hídricos favorables, así como un clima adecuado para las diferentes etapas de crianza. Sin embargo, esta producción al depender en su gran mayoría de la intervención humana, es propensa a efectuarse ineficientemente debido a las siguientes dos razones: Primero, se crea una discontinuidad del proceso de monitoreo ya que es necesario realizar las mediciones, estanque por estanque, produciendo un retardo en la adquisición de datos. Segundo, los distintos parámetros que involucran este proceso (temperatura, oxigeno disuelto, Ph, etc.) se monitorean de forma manual, produciendo errores que luego son reflejados en el deterioro de la calidad del agua en los estanques. Ante esta ineficiencia, se busca usar una red de sensores que permita al usuario obtener información de los distintos parámetros involucrados. Logrando así, integrar funcionalidades que antes eran independientes unas de otras, con el fin de lograr la máxima eficiencia en el proceso. La Tesis se desarrolla en cuatro capítulos. En el primer capítulo, se realiza un análisis de los parámetros relacionados a la crianza de ovas y alevines. En el segundo capítulo, se define una red de sensores inalámbricos y se detalla los distintos aspectos que deben ser tomados en cuenta para su diseño. En el tercer capítulo, se describe a detalle el diseño y configuración de una red inalámbrica de sensores. En el cuarto capítulo, se explica las pruebas.

La presente investigación tiene por objetivo el estudio de las técnicas de creación de imágenes ultrasónicas, tanto a gran escala como a pequeña escala, trabajando con bajas y altas frecuencias. Para el caso de gran escala se propone un diseño de un sistema telemétrico. Por otro lado, para el caso de pequeña escala se tomará énfasis en la técnica conocida como SAFT (Técnica de Enfocamiento mediante Apertura Sintética) debido a su compromiso costoresolución. Se realizará comparaciones entre estas técnicas y se indicarán propuestas de mejoramiento como el uso de transductores enfocados.

El fomento de la Maricultura en el Perú es de gran importancia, si queremos llevar nuestros productos marinos a mercados internacionales, y en consecuencia competir con otros países dedicados a esta actividad; sin embargo, su crecimiento en el país es aún lento, traducido en incremento del 4% anual. Los Estados Unidos es el país con mayor demanda de las especies provenientes de la Maricultura, y cubrir esta demanda representaría posicionarse internacionalmente como un país maricultor. En tal sentido, se presenta este plan estratégico para el Sector Maricultura en el Perú a fin de que este a disposición de: (a) Ministerio de Producción, como el principal ente rector y promotor del sector en nuestro país, (b) Fondo Nacional de Desarrollo Pesquero, como ente dedicados a la investigación y desarrollo a nivel experimental de especies acuícolas del Perú, (c) Instituto del Mar Peruano, instituto dedicado a la investigación de productos marinos del país. El plan estratégico tiene como visión ser en el 2026, el primer exportador de peces cultivados de alta calidad en Latinoamérica, en cumplimiento de los estándares sanitarios regulados, ser generador de valor en la exportación del mismo con responsabilidad social y ambiental. Para llegar a tal reconocimiento se debe impulsar la exportación de peces, mediante el desarrollo de la maricultura tecnificada, que aporte mejoras a la calidad alimenticia de los consumidores, articulando la empresa privada y los diferentes niveles de gobierno. Por lo que se concluye que el Perú tiene los recursos indispensables para desarrollar el sector maricultura llevándolo a mercados extranjeros, y de esta manera evolucionar la industria de Maricultura en el Perú y ser referentes mundiales en este / The promotion of Mariculture in Peru is very important, if we want to bring our marine products to international markets, consequently to compete with other countries engaged in this activity; however the mariculture growth in the country is still slow, resulted in increase of 4% annually. The United States is the country with the highest demand for the species from mariculture, and to cover this demand would represent an international position as a maricultor country. In these hand, this strategic plan is presented for the Mariculture Sector in Peru in order to make it available to: (a) Ministry of Production, as the main governing body and promoter of the sector in our country, (b) National Fund Fisheries Development, as dedicated to research and experimental development level of aquaculture species of Peru, (c) Peruvian Sea Institute, institute dedicated to the investigation of marine products of the country. The strategic plan has as vision is to be in 2026, the first exporter of fish farmed of high quality, in compliance with regulated sanitary standards, to be generator of value in exporting it with social and environmental responsibility. To achieve this recognition, the export of fish should be promoted, through the development of technified mariculture, which will improve the quality of food for consumers, articulating private enterprise and differents levels of government. So it is concluded that Peru has the indispensable resources to develop the mariculture sector leading it to foreign markets, and in this way to evolve the mariculture industry in Peru and to be global benchmarks in this sector

El estudio comprende el análisis del potencial de los recursos hídricos en la región Cusco para la explotación de las especies acuícolas de las especies más representativas y de alta demanda en el mercado nacional e internacional. Entre estas se encuentran la trucha “arco iris” (Oncorhynchus mykiss), el pejerrey (Odontesthes bonariensis), y las especies nativas amazónicas gamitana (Colossoma macropomum), paco (Piaractus brachypomum), cuchara tumba (Anodontites trapesialis) y churo (Pomacea muculata). Asimismo, el estudio implica la formación de microasociaciones de acuicultores para lograr un posicionamiento representativo en el mercado de exportadores de especies acuícolas, que busca satisfacer la demanda en crecimiento de alimentos con alto valor nutritivo, por lo que se realizó el estudio y el análisis de los diversos factores que determinarán el éxito de las asociaciones acuícolas asociadas en un Comité Regional de Acuicultura del Cusco. En el marco teórico, se describe las diversas acciones que permitirán el desarrollo de las estrategias planteadas para los objetivos. El estudio se basa en el análisis de datos proporcionados por entidades públicas y por bases de datos públicos relacionados con la industria de la acuicultura a nivel nacional, así como en información de los países representativos en la explotación y exportación de especies acuícolas. Finalmente, considerando el análisis del marco teórico desarrollado en la presente investigación, se determinó algunas conclusiones y recomendaciones para la implementación y explotación del cultivo de especies acuícolas en la región Cusco. Asimismo, a partir del análisis de la industria acuícola de la región, se proyecta que su explotación generará el crecimiento socioeconómico de las poblaciones en las que se desarrollará el proyecto acuícola / The study includes analysis of the potential of water resources in Cusco region for the exploitation of aquaculture species of the most representative species and high demand in the domestic market and the international market, among them are trout "rainbow" Oncorhynchus mykiss, the silverside Odontesthes bonariensis and "gamitana" macropomum, "paco" Piaractus brachypomum, "spoon grave" Anodontites trapesialis and "churo" Pomacea muculata Amazonian native species; as well as the formation of micro farmers ' associations, to achieve a representative market positioning exporters aquaculture species, which seeks to meet the growing demand for food with high nutritional value, so the study and analysis will be held Various factors that determine the success of associated aquaculture associations in a Regional Aquaculture Committee of Cusco. The theoretical framework describes the various actions that will allow the development of the strategies proposed for the objectives. The study is based on the analysis of data provided by public entities and public databases related to the aquaculture industry at national level and information from representative countries on the exploitation and export of aquaculture species. Finally, considering the analysis of the theoretical framework developed in the present research has determined some conclusions and recommendations for the implementation and exploitation of aquaculture species in the Cusco region, as well as the analysis of the aquaculture industry of the region, it is recommended that exploitation will generate socio-economic growth of the populations in which the aquaculture exploitation project was developed

[EN] The main objective of this study has been to determine the presence or absence of anisakid nematodes in aquaculture fish from the Spanish coast. For the study, it has been used different detection techniques: direct visualization, acid digestion and UV visualization. It has been studied a total of 4,080 samples from fish farms on the Spanish coast in a study divided into two phases. In addition, it has been also performed an study to determine the presence of anisakid nematodes in fish from fisheries of Valencia Region. In this work 217 samples were studied by the technique of direct visualization. The obtained results by the diagnostic techniques used indicate no anisakid larvae in aquaculture fish bred in Spain, independently of the production system, geographic location and season. From aquaculture samples, it has been analyzed the following species: gilthead seabream (1.741), european sea bass (907), european eel (601), rainbow trout (441), meagre (246) and turbot (144). Similar results has been obtained from other authors previously (Kapota, 2012; Peñalver et al., 2010). The processing methods for raw materials utilized to the manufature of extruded aquaculture feed, mainly those used to the production of fish meal and oils, prevent the transfer of viable anisakid through the extruded feed. However, in fish from fisheries, comparable to synanthropic species of fish farms, the prevalence was 5.53 %. The hypothesis that the breeding and food techniques used in Spain minimizes the possibility of the presence of anisakid nematodes on this fishes is confirmed, so the risk of human transmission of these parasites through fish aquaculture consumption is negligible. The conditions that would be necessary for the presence of anisakid nematodes in fish occur in fish farms on the Spanish coast: presence of definitive hosts of anisakid nematodes; presence of anisakid nematode paratenic hosts; presence of intermediate hosts, because the life cycle of the parasite is closed; breeding of susceptible species in aquaculture facilities of the Spanish coast. However, it has not been found anisakid larvae, so it can be concluded that the absence of anisakid larvae nematodes is not due to species kept are not affected, or the absence of nematodes in waters where they are raised, as there are definitive, intermediate and paratenic hosts, but growing and feed conditions feed used in Spanish fish farms. Although the presence of anisakid larvae can not completely be discarded, in the fish farming conditions that currently are used in Spain, the probability of finding anisakid larvae in these fish is negligible. Therefore, consumption of fish from spanish aquaculture does not represent a significant risk to consumer of infection by anisakid larvae and reduces the risk of sensitization to the parasite. / [ES] El principal objetivo de este trabajo ha sido la determinación de la presencia o ausencia de nematodos anisákidos en pescado proveniente de la acuicultura del litoral español. Para el estudio se han utilizado diferentes técnicas de detección: visualización directa, digestión ácida y visualización con UV. Se han estudiado un total de 4.080 muestras de pescados procedentes de granjas del litoral español en un estudio dividido en dos fases. Además, se ha realizado un estudio para la determinación de la presencia de nematodos anisákidos en pescado procedente de la pesca extractiva de la Comunitat Valenciana. En este trabajo se han estudiado 217 individuos mediante la técnica de la visualización directa. Los resultados obtenidos, mediante las técnicas diagnósticas utilizadas, indican la ausencia de larvas de anisákidos en los pescados de acuicultura criados en España, independientemente del sistema de producción, de la localización geográfica y la estación del año. De las muestras provenientes de la acuicultura se han analizado las siguientes especies: dorada (1.741), lubina (907), anguila (601), trucha arco iris (441), corvina (246) y rodaballo (144). Similares resultados han sido obtenido por otros autores con anterioridad (Kapota, 2012; Peñalver et al., 2010). Los métodos de procesado de las materias primas utilizadas en la fabricación de los piensos extrusionados para acuicultura, principalmente las utilizadas para la producción de harinas y aceites de pescado, impiden la transferencia de anisákidos viables a través de los piensos extrusionados. Sin embargo, en el pescado proveniente de la pesca extractiva, asimilable a las especies sinantrópicas de las granjas acuícolas, la prevalencia ha sido del 5,53 %. Se confirma la hipótesis que la forma de cría y alimentación de los pescados criados en España minimiza la posibilidad de la presencia de nematodos anisákidos en los mismos, por lo que el riesgo de una transmisión al ser humano de estos parásitos por el consumo de pescado de acuicultura es insignificante. En las granjas de acuicultura del litoral español se dan las condiciones que serían necesarias para la presencia de nematodos anisákidos en el pescado: presencia de hospedadores definitivos de nematodos anisákidos; presencia de hospedadores paraténicos de nematodos anisákidos; presencia de hospedadores intermediarios, dado que se cierra el ciclo biológico del parásito; cría de especies sensibles en las instalaciones de acuicultura del litoral español. Sin embargo, no se han encontrado larvas de anisákidos, por lo que se puede concluir que la ausencia de larvas de nematodos anisákidos no es debida a que las especies de cultivo criadas no sean sensibles, ni a la ausencia de nematodos en las aguas donde se crían, ya que existen hospedadores definitivos, intermediarios y paraténicos, sino a las condiciones de cultivo y de alimentación utilizadas en las granjas marinas del litoral español. Aunque no se puede descartar totalmente su presencia, en las condiciones de cría de pescado actualmente utilizadas en España, la probabilidad de encontrar larvas de anisákidos en estos pescados es prácticamente nula. Por tanto, el consumo de pescado procedente de acuicultura española no representa un riesgo significativo de infección del consumidor por larvas de anisákidos y disminuye el riesgo de sensibilización al parásito. / [CA] El principal objectiu d'aquest treball ha sigut la determinació de la presència o absència de nematodes anisàkids en peix provinent de l'aqüicultura del litoral espanyol. Per a l'estudi s'han utilitzat diferents tècniques de detecció: visualització directa, digestió àcida i visualització amb UV. S'han estudiat un total de 4.080 mostres de peix provinent de granges del litoral espanyol en un estudi dividit en dues fases. A més, s'ha realitzat un estudi per la determinació de la presència de nematodes anisàkids en peix provinent de la pesca extractiva de la Comunitat Valenciana. A aquest treball s'han estudiat 217 individus mitjançant la tècnica de la visualització directa. Els resultats obtinguts, mitjançant les tècniques diagnòstiques utilitzades, indiquen l'absència de larves d'anisàkids als peixos d'aqüicultura criats a Espanya, independentment del sistema de producció, la localització geogràfica i l'estació de l'any. De les mostres provinents de l'aqüicultura s'han analitzat les següents espècies: orada (1.741), llobarro (907), anguila (601), truita arc de Sant Martí (441), corball (246) i rèmol empetxinat (144). Semblants resultats han sigut obtinguts per altres autors amb anterioritat (Kapota, 2012; Peñalver et al., 2010). Els mètodes de processat de les matèries primes utilitzades a la fabricació dels pinsos extrusionats per a l'aqüicultura, principalment les utilitzades per la fabricació de farines i olis de peix, impedeixen la transferència d'anisàkids viables mitjançant els pinsos extrusionats. No obstant això, al peix provinent de la pesca extractiva, assimilable a les espècies sinantròpiques de les granges aqüícoles, la prevalència ha sigut del 5,53 %. Es confirma la hipòtesi que la forma de cria i alimentació dels peixos criats a Espanya minimitza la possibilitat de la presència de nematodes anisàkids en els mateixos, de manera que el risc d'una transmissió a l'ésser humà d'aquests paràsits pel consum de peix d'aqüicultura es insignificant. A les granges d'aqüicultura del litoral espanyol es donen les condicions que serien necessàries per la presència de nematodes anisàkids al peix: presència de hospedadors definitius de nematodes anisàkids; presència de hospedadors paratènics de nematodes anisàkids; presència d'hospedadors intermediaris, ja que es tanca el cicle del paràsit; cria d'espècies sensibles a les instal·lacions del litoral espanyol. Malgrat això, no s'han trobat larves d'anisàkids, pel que es pot concloure que l'absència de larves de nematodes anisàkids no es deguda a que les espècies de cultiu criades no són sensibles, ni a l'absència de nematodes a les aigües on es crien, ja que hi han hospedadors definitius, intermediaris i paratènics, sinó a les condicions de cultiu i d'alimentació utilitzades a les granges marines del litoral espanyol. Tot i que no es pot descartar totalment la seua presència, en les condicions de cria de peix actualment utilitzades a Espanya, la probabilitat de trobar larves d'anisàkids a aquestos peixos es pràcticament nul·la. Per tant, el consum de peix provinent de l'aqüicultura espanyola no representa un risc significatiu d'infecció del consumidor per larves d'anisàkids i disminueix el risc de sensibilització al paràsit. / López Ramon, J. (2015). Estudio de la presencia de nematodos anisákidos en distintas especies acuícolas producidas en el litoral español [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59406

Tesis por compendio / [ES] El sistema de melanocortinas es un sistema hormonal, autocrino, paracrino y endocrino compuesto por agonistas (hormonas), receptores y paradójicamente, por antagonistas del mismo sistema. A estos componentes del sistema se le ha adicionado recientemente sus proteínas accesorias, las cuales conforman un nuevo punto de regulación conocido. La actividad de este sistema hormonal está relacionada con diversas funciones fisiológicas que incluyen principalmente: el control de la pigmentación, la regulación del balance energético y la regulación de la respuesta al estrés. Los experimentos realizados en el laboratorio donde he desarrollado mi tesis doctoral, fueron pioneros en la descripción de las proteínas accesorias de los receptores de melanocortinas (MRAPs) en peces. Durante la experimentación se demostró la existencia de dos proteínas accesorias en el genoma del pez cebra (MRAP1 y MRAP2), la segunda de las cuales está duplicada en esta especie (MRAP2a y MRAP2b), modelo que ha sido utilizado en la experimentación presentada. La MRAP1 interacciona con el receptor 2 de melanocortinas (MC2R) para permitir su expresión funcional, pero la función de las MRAP2s era desconocida y acotar su función ha sido el principal objetivo de la tesis doctoral. Los resultados presentados demuestran que el MC2R de la lubina también requiere de la interacción con MRAP1 para poder responder a la hormona adrenocorticotropa (ACTH), adquiriendo así su expresión funcional. Además, demostramos que los glucocorticoides son capaces de inhibir la expresión del MC2R en las glándulas interrenales, lo que supone un mecanismo de retroalimentación con posible relevancia en la adaptación al estrés. Por su parte las MRAP2 no tienen efectos sobre la actividad del MC2R, pero como demostramos en la tesis doctoral, la MRAP2a, pero no la MRPA2b, es capaz de convertir al MC4R, un receptor canónico de la hormona estimuladora de los melanocitos (MSH) expresado en el cerebro, en un receptor de ACTH. La ACTH se libera desde la hipófisis en respuesta a estímulos hipotalámicos que integran información relativa a condiciones estresantes. Mientras que el MC4R está fundamentalmente implicado en el control central de la regulación de la ingesta. Por tanto, la modificación del perfil farmacológico del MC4R tras interacción con MRAP2a otorga un mecanismo molecular para la integración de la información del estrés sobre los circuitos centrales que controlan la ingesta. Es decir, otorga una base molecular directa para las relaciones estrés-ingesta. Este cambio del perfil farmacológico no se observa tras la interacción con el MC1R ni con el MC5R, si bien la interacción MC1R-MRAP2a provoca una disminución de la sensibilidad del receptor a la MSH. Finalmente, hemos caracterizado la respuesta central y periférica del pez cebra al estrés agudo evaluando los niveles de expresión de diversos componentes del sistema de melanocortinas y demostrando la sensibilidad de este sistema a los elementos estresantes. / [EN] The melanocortin system is an endocrine, paracrine and autocrine hormonal system composed by agonist (hormones), receptors, and atypically endogenous antagonists. Recently, the so-called melanocortin receptor-accessory proteins (MRAPs) have been integrated as a part of the system. These proteins conform a new regulatory point of the system. The activity of the hormonal system is related to several physiological functions including control of pigment patters as well as the regulation of energy balance and the stress response. Experiments done in the lab in which I have run my PhD studies were pioneer in the description of fish MRAPs. It was demonstrated that the genome of zebrafish includes two accessory proteins (MRAP1 and MRAP2) and the second one is duplicated into MRAP2a and MRAP2b forms. MRAP1 interacts with the melanocortin 2 receptor (MC2R) allowing its functional expression but the function of MRAP2 was unknown and delimiting its function has been the main objective of this doctoral thesis. Results demonstrated that sea bass MC2R also requires the interaction with MRAP1 in order to be activated by the adrenocorticotropic hormone (ACTH), reaching therefore its functional expression. We also demonstrated that glucocorticoids are able to inhibit MC2R expression in the interrenal tissue suggesting the existence of a negative feedback with potential relevance in the stress adaptation. The MPRA2 has no effects on MC2R activity, but as we demonstrate, the MRAP2a, but not MRAP2b, in able to transform the MC4R, a canonical melanocyte- stimulating hormone (MSH) receptor expressed in the brain, into an ACTH receptor. ACTH is released form the pituitary in response to stressful stimuli integrated in the hypothalamus. On the other hand, MC4R is mainly involved in the central control of food intake and energy balance. Therefore, the MC4R pharmacological profile after interaction with MRAP2a provides a molecular mechanism for the integration of stress information into the central circuits controlling energy balance. That means, molecular basis for the stress-food intake interaction. This pharmacological modification seems to be specific for MC4R since the interaction of MRAP2a with MC5R or MC1R does not provide ACTH sensitivity to the receptor. However, MC1R-MRAP2a interaction induces a decrease in the sensibility of the receptor to MSH. Finally, we have characterized the central and peripheral response of zebrafish to acute stress by evaluating the expression levels of several components of the melanocortin system thus demonstrating the sensibility of this system to stressful agents. / [CA] El sistema de melanocortines és un sistema hormonal, autocrí, paracrí i endocrí compost per agonistes (hormones), receptors i paradóxicament, per antagonistes del mateix sistema. A aquests components del sistema se'ls ha addicionat recentement les seues proteïnes accesòries, les quals conformen un noa punt de regulació conegut. L'activitat d'aquest sistema hormonal està relacionada amb diverses funcions fisiològiques que inclouen principalment: el control de la pigmentació, la regulació del balanç energètic i la regulació de la resposta a l'estrès. Els experiments realitzats al laboratori on he desenvolupat la meua tesi doctoral, van ser pioners en la descripció de les proteïnes accesòries dels receptors de melanocortines (MRAPs) en peixos. Durant l'experimentació se va demostrar l'existència de dues proteïnes accesòries en el genoma del peix zebra (MRAP1 y MRAP2), la segona de les quals està duplicada en aquesta espècie (MRAP2a y MRAP2b), model que ha sigut utilitzat en l'experimentació presentada. La MRAP1 interacciona amb el receptor 2 de melanocortines (MC2R) per a permetre la seua expressió funcional, però la funció de les MRAP2s era desconeguda i acotar la seua funció ha sigut el principal objectiu de la tesi doctoral. Els resultats presentats demostren que el MC2R del llobarro també requeireix de la interacció amb MRAP1 per a poder respondre a la hormona adrenocorticotropa (ACTH), adquirint així la seua expressió funcional. A més a més, demostrem que els glucocorticoides son capaços d'inhibir l'expressió del MC2R a les glàndules interrenals, la qual cosa suposa un mecanisme de retroalimentació amb possible relevància en l'adaptació a l'estrès. Per la seua part les MRAP2 no tenen efectes sobre l'activitat del MC2R, però com demostrem a la tesi doctoral, la MRAP2a, però no la MRPA2b, és capaç de convertir al MC4R, un receptor canònic de la hormona estimuladora dels melanocitos (MSH) expressat en el cervell, en un receptor de ACTH. La ACTH es allibera des de la hipòfisi com a resposta a estímuls hipotalàmics que integren informació relativa a condicions estressants. Mentres que el MC4R està fonamentalment implicat en el control central de la regulació de la ingesta. Per tant, la modificació del perfil farmacològic del MC4R tras interacció amb MRAP2a atorga un mecanisme molecular per la integració de la informació de l'estrès sobre els circuits centrals que controlen la ingesta. És a dir, atorga una base molecular directa per a les relacions estrès-ingesta. Aquest canvi del perfil farmacològic no s'observa tras la interacció amb el MC1R ni amb el MC5R, encara que la interacció MC1R-MRAP2a provoca una disminució de la sensibilitat del receptor a la MSH. Finalment, hem caracteritzat la resposta central i perifèrica del peix zebra a l'estrès agut avaluant els nivels d'expressió de diversos components del sistema de melanocortines i demostrant la sensibilitat d'aquest sistema als elements estressants. / La realización de esta tesis doctoral ha sido posible gracias a la obtención de una beca predoctoral FPI (BES-2011-048425) y gracias a la financiación obtenida del proyecto “Participación de las proteínas accesorias de los receptores de melanocortinas (MRAPS) en la regulación de la respuesta al estrés en peces (AGL2010-22247-C03-01)” del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Así como otros proyectos de investigación obtenidos por mi director de tesis doctoral entre los cuales destacan: Mejora de la producción en acuicultura mediante herramientas de biotecnología” (Aquagenomics) (CSD2007-00002) e “Implicación del sistema de melanocortinas en la regulación del crecimiento de peces: estudio de las interacciones estrés-ingesta (MELANOGROWTH) AGL2013-46448-C3-3-R, Proyectos I+D+I, RETOS. / Cortés Barrera, RA. (2020). Implicación de la MRAP2s en el sistema de melanocortinas de peces usando como modelos a la lubina europea y el pez cebra [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/147861 / Compendio

Se están realizando muchos esfuerzos en la acuicultura para alcanzar la sostenibilidad, sin embargo aún está lejos de ser sostenible. Sus impactos sobre el medio ambiente pueden prevenirse y corregirse mediante el uso de sensores, desarrollando la conocida como acuicultura de precisión. La calidad del agua afecta el rendimiento de los peces. La temperatura y la salinidad son algunos factores que afectan al crecimiento de los peces. Sin embargo, otros factores como la turbidez, el fotoperíodo y el oxígeno disuelto entre otros pueden afectar a las necesidades nutritivas de los peces. Ajustar la cantidad de alimento necesario es crucial para garantizar la sostenibilidad de la acuicultura y para aumentar el beneficio económico de las instalaciones. Al monitorear la calidad del agua, es posible estimar las necesidades de alimentación. Sin embargo, no es suficiente. El monitoreo del comportamiento de los peces, especialmente durante el período de alimentación, puede ayudar a adaptar el alimento proporcionado. Entonces, si está tan claro que el monitoreo puede ayudar a la producción acuícola, ¿por qué no vemos este sistema de monitoreo en las instalaciones acuícolas? ¿Por qué en la mayoría de las instalaciones la alimentación se da manualmente sin considerar el comportamiento de alimentación de los peces? El precio de los sensores para monitorizar las piscifactorías es extremadamente alto. Los sensores empleados son, en la mayoría de los casos, los mismos que se utilizan para la oceanografía. Los sistemas propuestos en la literatura cubren pocos parámetros de calidad del agua y generalmente no consideran el comportamiento de alimentación de los peces. Son necesarios sensores de bajo costo adecuados para la monitorización de la acuicultura. Esos sensores deben ser de bajo costo, bajo consumo de energía, fáciles de usar y con la posibilidad de incluirlos en una red para enviar los datos. Por lo tanto, podremos utilizar esta red de sensores y sensores para controlar la actividad, enviar alarmas si es necesario y automatizar los procesos. Además, si incluimos Internet, los datos se pueden ver de forma remota. El uso de esos sensores puede ayudar a la producción acuícola. En esta tesis mostramos el estudio de los requisitos y el diseño de sensores para monitorizar la calidad del agua y el proceso de alimentación en piscifactorías y otros entornos. Primero estudiamos en detalle los requisitos de los sensores en acuicultura. Luego mostramos el estado del arte de los sensores actuales para el monitoreo de la calidad del agua y para el monitoreo de la acuicultura. A continuación, presentamos el diseño y desarrollo de nuestros propios sensores de bajo costo y su aplicación en instalaciones de piscifactorías con sistema abierto y sistema de recirculación. Además, mostramos la posibilidad de monitorizar hasta 10 parámetros incluyendo calidad del agua (temperatura, salinidad, turbidez y presencia de hidrocarburo / capa de aceite), ambiente del tanque (nivel de agua, iluminación, presencia de trabajadores) y comportamiento de alimentación de peces (profundidad de natación de bajura, estimación de los cambios en la velocidad de nado de bajíos y la caída de alimento). El sistema propuesto, capaz de monitorear todos estos parámetros, tiene un bajo coste y bajo consumo de energía. El precio estimado es inferior a 100 € por tanque. Además, mostramos el uso de algunos de los sensores antes mencionados para el ajuste automático del proceso de alimentación de peces. Finalmente, mostramos como algunos de los sensores desarrollados se utilizan en otras áreas acuáticas naturales como manglares y estuarios. Además, se presenta un sistema inteligente para monitorear y rastrear la contaminación en los cuerpos de agua. / There are many efforts done in the aquaculture to reach its sustainability, although in reality, it is far from being sustainable. Its negative impacts on the environment can be prevented and corrected by the use of sensors, developing precision aquaculture. The water quality affects to the fish performance. The temperature and salinity are some factors that affect to the fish growth. Nevertheless, other factors such as turbidity, photoperiod and dissolved oxygen among other can affect to the fish feeding needs. To adjust the amount of feed needed is crucial to ensure the sustainability of the aquaculture and to increase the economic profit of the facilities. Monitoring the water quality allows estimating the feed needs. However, it is not enough. To monitor the fish behavior, especially during the feeding period can help to adapt the provided feed. Then, if it is so clear that the monitoring can help to the aquaculture production, why we do not see this monitoring systems in the aquaculture facilities? Why in most of the facilities the feed is given manually without considering the fish feeding behavior? Nevertheless, the current price of the sensors for monitoring the fish farms is extremely high. The employed sensors are in most of the cases, the same that are used for oceanography. The proposed systems in the literature only cover some water quality parameters and usually do not consider fish feeding behavior. It is need low-cost sensors suitable for aquaculture monitoring. Those sensors must also be low-energy consumption, easy to use and with the option to include them in a network in order to send the data. Thus, we can use these sensors and sensors network to monitor the activity, to send alarms if it is necessary and to automatize processes. Moreover, including Internet, the data can be seen remotely. The use of those sensors can help to the aquaculture production. In this thesis, we show the study of requirements and design of sensors for monitoring water quality and feeding process in fish farms and other environments. First, we study in detail the requirements of sensors in aquaculture. Then, we show the state of the art of the current sensors for water quality monitoring and for aquaculture monitoring. Following, we present the design and development of some low-cost sensors and their applications in fish farm facilities with open system and recirculating system. Moreover we show a complete system which monitors up to 10 parameters including water quality (temperature, salinity, turbidity and presence of hydrocarbon/oil layer), tank environment (water level, illumination, presence of workers), and fish feeding behavior (shoal swimming depth, estimation of changes on shoal swimming velocity and feed falling). Moreover, it accomplishes the features of low-cost and low energy consumption. The estimated price for proposed system is less than 100€ per tank. In addition, we show the use of some of the aforementioned sensors for automatic adjustment of fish feeding process. Finally, some of the developed sensors are plied in other natural aquatic areas such as mangroves, and estuaries. Moreover, an intelligent system for pollution monitoring and tracking in water bodies are presented. / S'estan realitzant molts esforços en l'aqüicultura per assolir la sostenibilitat, malgrat això, encara està lluny de ser sostenible. Els seus impactes sobre el medi ambient es poden prevenir i corregir mitjançant l'ús de sensors, desenvolupant la coneguda com a aqüicultura de precisió. La qualitat de l'aigua afecta el rendiment dels peixos. La temperatura i la salinitat són alguns factors que afecten el creixement dels peixos. A més a més, altres factors com la terbolesa, el fotoperíode i l'oli dissolt entre uns altres poden afectar a les necessitats nutritives dels peixos. Ajustar la quantitat d'aliment necessari és crucial per garantir la sostenibilitat de l'aqüicultura i per augmentar el benefici econòmic de les instal·lacions. Al monitoritzar la qualitat de l'aigua, és possible estimar les necessitats d'alimentació. No obstant això, no és suficient. Monitoritzar el comportament dels peixos, especialment durant el període d'alimentació, pot ajudar a adaptar el subministrament alimentari. Aleshores, si es tan clar que el monitoratge pot ajudar a la producció aqüícola, per què no veiem aquest sistema de monitoratge en les instal·lacions aquàtiques? Per què a la majoria de les instal·lacions la alimentació es dóna manualment sense considerar el comportament alimentari dels peixos? El preu dels sensors per controlar les piscifactories és extremadament alt. Els sensors empleats són, en la majoria dels casos, els mateixos que es fan servir per a l'oceanografia. Els sistemes proposats en la literatura monitoritzen pocs paràmetres de qualitat de l'aigua i generalment no consideren el comportament dels peixos durant l'alimentació. Són necessaris sensors de baix cost adequats per a la monitorització de l'aqüicultura. Aquests sensors han de ser de baix cost, baix consum d'energia, senzills d'usar i amb la possibilitat d'incloure'ls en una xarxa per enviar-los. Per tant, podrem utilitzar aquesta xarxa de sensors i sensors per controlar l'activitat, enviar alarmes si és necessari i automatitzar els processos. A més, si incloem Internet, les dades es podran veure de forma remota. L'ús d'aquests sensors pot ajudar a la producció aqüícola. En aquesta tesi es mostra l'estudi dels requisits i el disseny de sensors per a monitoritzar la qualitat de l'aigua i el procés d'alimentació en piscifactories i altres entorns. Primer, estudiem en detall els requisits dels sensors en aqüicultura. A continuació, es mostra el estat de l'art dels sensors actuals per al monitoratge de la qualitat de l'aigua i per al monitoratge de l'aqüicultura. A continuació, presentem el disseny i desenvolupament dels nostres propis sensors de baix cost i la seva aplicació en instal·lacions d'aqüicultura amb sistema obert i sistema de recirculació. A més, mostrem la possibilitat de monitoritzar fins a 10 paràmetres, incloent-hi la qualitat de l'aigua (temperatura, salinitat, terbolesa i presència d'hidrocarburs / capa d'oli), ambient del tanc (nivell d'aigua, il·luminació, presència de treballadors) i alimentació del consum de peces (profunditat de natació de baix, estimació dels canvis en la velocitat de naixement de baixos i la caiguda d'aliment). El sistema proposat, capaç de controlar tots aquests paràmetres, té un baix cost i baix consum d'energia. El preu estimat és inferior a 100 € per tanc. A més, mostrem l'ús d'alguns dels sensors abans esmentats per a l'ajust automàtic del procés d'alimentació de peces. Finalment, mostrem com alguns dels sensors desenvolupats es fan servir en altres àrees aquàtiques naturals com manglars i estuaris. A més, es presenta un sistema intel·ligent per monitoritzar i rastrejar la contaminació en els cossos d'aigua. / Parra Boronat, L. (2018). Study of Requirements and Design of Sensors for Monitoring Water Quality and Feeding Process in Fish Farms and Other Environments [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/106369