Estudio molecular del metabolismo de ácidos grasos poliinsaturados de la lubina (Dicentrarchus labrax)

  1. González Rovira, Almudena
Dirigée par:
  1. Carlos Pendon Melendez Directeur

Université de défendre: Universidad de Cádiz

Fecha de defensa: 15 juin 2012

Jury:
  1. Jaime Pérez Sánchez President
  2. Jorge Bolívar Pérez Secrétaire
  3. María José Sánchez Muros Lozano Rapporteur
  4. Ana Castro Rapporteur
  5. María Amparo Estepa Pérez Rapporteur
Département:
  1. Biomedicina, Biotecnología y Salud Pública

Type: Thèses

Teseo: 326680 DIALNET

Résumé

Los peces son la fuente de ácidos grasos altamente insaturados omega-6 (ácido araquidónico, AA) y omega-3 (ácidos eicosapentaenoico (EPA) y docosahexaenoico (DHA)) más importantes en la dieta humana. Estos lípidos son importantes para la salud, de ahí que la ingesta de pescado regularmente forme parte de lo que se considera una dieta saludable. Sin embargo, la síntesis de estos compuestos desde los ácidos grasos esenciales linoleico y linolénico requiere unos pasos previos de desaturación y elongación de los mismos. En los peces marinos, esta vía de transformación es altamente inefectiva, no son capaces de producir HUFAs en niveles fisiológicamente significativos debido a una aparente deficiencia en uno o más pasos de la ruta metabólica. Según algunos investigadores, el flujo de la vía de transformación de los ácidos grasos esenciales es tan bajo en estos peces debido al medio en el que se desarrollan, ricos en PUFAs y carentes de ácidos grasos esenciales. La pesca de extracción está llegando a su límite sostenible y las demandas en el sector de la acuicultura están aumentando. Paradójicamente, la acuicultura es uno de los mayores consumidores de aceite de pescado y es dependiente del suministro de harinas de pescado y aceites proveniente de las pesquerías, tradicionalmente usados como la mayor fuente de proteínas y lípidos en la alimentación de peces. Pero es complicado llevar a cabo el desarrollo de nuevas dietas que sean rentables y no tengan efectos perjudiciales sobre el crecimiento y la salud de los peces, así como el mantenimiento de los productos saludables para los consumidores. Uno de los candidatos para la sustitución de aceites de pescado es el uso de aceites vegetales. Debido a la limitación de síntesis de HUFAs de los peces marinos a partir de ácidos grasos esenciales, se hace difícil realizar un planteamiento de diseño de nuevas dietas para peces en cultivo basadas en la sustitución de los aceites de pescado por aceites de origen vegetal, ricos en C18 PUFAs, pero deficientes en n-3 HUFAs, abundantes en aceites de pescado. De ahí que sea necesario estudiar esta vía metabólica con ánimo de determinar las posibilidades metabólicas de uso de estos componentes vegetales en el marco de la acuicultura y así dar respuesta a la demanda de una industria tan importante en la nutrición como es la acuicultura. A lo largo de este trabajo se han obtenido resultados que representan un importante paso para el entendimiento del funcionamiento del metabolismo de ácidos grasos poliinsaturados en los peces marinos. Es la primera vez que se realiza un estudio de este tipo de este proceso metabólico en lubina europea (D. labrax), un pez de alto valor comercial en Andalucía y más concretamente en la provincia de Cádiz. El presente trabajo se ha centrado en la caracterización molecular y funcional de las enzimas implicadas en la desaturación de ácidos grasos monoinsaturados, Delta-9FAD, y poliinsaturados Delta-6FAD y ELOVL5. La Delta-6FAD es la enzima considerada paso limitante de la vía de biosíntesis de HUFAs a partir de los ácidos grasos esenciales (LNA y LA). La enzima elongasa ELOVL5, está implicada en los pasos de elongación de esta vía para rendir ETA (Ácido eicosatetraenoico, C20:4n-3) y DGLA (Ácido dihomo-gamma-linolénico, C20:3n-6). La Delta-9FAD participa en la síntesis de novo de otros ácidos grasos insaturados. El análisis de estas tres enzimas nos ha permitido estudiar el metabolismo conjunto de la biosíntesis de ácidos grasos insaturados en la lubina y la influencia nutricional sobre la expresión hepática de las mismas. Con este trabajo se ha demostrado que la lubina (D. labrax) expresa las enzimas Delta-6FAD, Delta-9FAD y ELOVL5, que se expresan en cerebro, corazón, gónada, hígado e intestino, y Delta-6FAD además en tejido adiposo y riñón. También se ha demostrado que el gen de la Delta-6FAD muestra procesamiento alternativo, dando lugar al menos a 5 formas distintas de ARNm. Asimismo, también se ha demostrado por primera vez, mediante expresión en células HeLa, que la desaturasa Delta-6FAD de lubina (D. labrax) tiene una localización intracelular en el RE. Mediante expresión heteróloga en levaduras se han caracterizado funcionalmente cada una de las enzimas objeto de estudio. Por último, se ha estudiado la influencia nutricional sobre la expresión hepática de las mismas obteniendo que la expresión de las enzimas Delta-6FAD y Delta-9FAD parece estar regulada por la dieta, mientras que la expresión de ELOVL5 no varía en ninguna de las dietas ensayadas.