Bienestar animal en el cultivo de dorada (Sparus aurata): Mecanismos de atenuación del estrés

Abstract

La población mundial crece y con ello la demanda de productos de origen marino. La acuicultura está llamada a suplir estas necesidades de proteína animal, de manera que es necesario mejorar los procesos de producción acuícola y, así, aumentar el rendimiento de las granjas de cultivo sin comprometer el bienestar de los peces. Mediante esta Tesis Doctoral se pretende mejorar las condiciones de bienestar en el cultivo de la dorada (Sparus aurata L.), una de las especies emblemáticas de la acuicultura nacional, europea y mediterránea. Para ello, se han evaluado dos mecanismos diferentes de atenuación del estrés en dos procesos habituales de la rutina acuícola: i) la inclusión de un aditivo natural en la alimentación de peces cultivados en densidad elevada, y ii) la adición de anestésicos en dosis de sedación durante un proceso de transporte. Para la consecución de estos objetivos, se han determinado los efectos sobre las respuestas primarias, secundarias y terciarias del sistema del estrés. Así, se ha caracterizado la regulación del sistema hipotalámico-hipofisario-interrenal (HPI), respecto a niveles de expresión de los principales factores a nivel central (cerebro e hipófisis) y periférico (riñón cefálico), así como los niveles de cortisol en plasma. Además, se han determinado las modificaciones en la gestión de los recursos energéticos originadas por las situaciones de estrés y cómo influyen los mecanismos de atenuación aplicados sobre el metabolismo intermediario en el hígado y músculo, así como la repercusión sobre el crecimiento de los peces. Los resultados muestran cómo la inclusión del aditivo natural en la dieta resulta beneficioso para mejorar el crecimiento en juveniles de S. aurata, reduciendo los efectos negativos de la alta densidad de cultivo. Por otro lado, la adición en dosis de sedación de los anestésicos empleados (MS-222, aceite de clavo, AQUI-S® y etomidato) no resultó tan concluyente. Aunque no se descarta el empleo de estos compuestos durante el transporte, la adición de los mismos generó una serie de respuestas adicionales, dependientes de la naturaleza de cada compuesto, que se observaron tanto al final del transporte como tras el periodo de recuperación. En resumen, la caracterización del sistema HPI realizada, así como las respuestas metabólicas observadas tras su activación, sirven de referencia para futuras aproximaciones holísticas al problema estudiado. Así, los resultados descritos en esta Tesis Doctoral supondrán una mejora de las condiciones de cultivo de la dorada.

World population is constantly growing concomitantly with consumers’ demand of marine food products. Consequently, aquaculture will play an important role in supplying further animal protein demand. Thus, it is necessary to improve aquaculture processes in order to increase farms’ production without compromising animals’ welfare. This Ph.D. Thesis aimed at improving welfare conditions of gilthead seabream (Sparus aurata L.) farming, an emblematic species for Spanish, European and Mediterranean aquaculture. For this purpose, two alternatives for stress response attenuation were assessed for two routine aquaculture processes: i) a natural additive supplemented in the diet under high stocking density conditions; and ii) sedation doses of anesthetics added during transportation. To achieve these objectives, primary, secondary and tertiary effects of stress system were determined. Therefore, hypothalamic-pituitary-interrenal (HPI) axis regulation has been characterized, in terms of expression levels of central (brain and pituitary) and peripheral (head kidney) factors, as well as plasma cortisol levels. In addition, energy management modifications derived from stress situations were determined, as well as the effects of stress attenuators on the intermediary metabolism pathways in liver, muscle and its consequences on fish growth. The results highlighted the beneficial effect of the natural additive included in the diet, increasing S. aurata juveniles’ growth and reducing the negative effects of the high stocking density. On the other hand, the addition of sedation doses of the anesthetics employed (MS-222, clove oil, AQUI-S®, and etomidate) did not result conclusive. Although the use of these compounds is not dismissed, their addition evoked side-responses after the transport, and also after the recovery period, that depended on the characteristics of each compound. In summary, the deep characterization of the HPI axis, as well as the energy metabolism pathways described in this study, will serve as basis for further holistic approaches to the study of fish welfare in aquaculture. Thus, the implementation of the main findings of this Ph.D. Thesis will improve farming conditions of gilthead seabream.