Use of in vitro models to assess the effect of temperature and total digestion time on protein digestion by "Seriola dumerili"

Abstract

Seriola dumerili, a fast growing marine fish, is one of the promising species for the aquaculture diversifaction in Europe. Nowadays, however, information regarded specific feed and feeding characteristics for seriola spp are still required. The aim of the present work, was to test the effect of the temperature and total reaction time in the hydrolisis of protein in the intestine and stomach of Seriola dumerili dumerili during the ongrowing culture phase. To reach these objectives, the rutine digestive enzyma t ic techniques were addpated to specific conditions to latter evaluate the effects. Results showed, as a conclusion from these preliminary results, that the optimal range for the digestion of this specie is between 22°C and 26°C and the optimum reaction time in the stomach ranges between 2 and 8h post feeding, meaning that the enzymatic activity in that range is maximum, while in the intestine the maximum activity range between 12 and 18h. These measurements have allowed us to apply a new mathematical model based in the Response Surface Methodology and the in vitro digestibility assays, for which it was necessary to run a previous study of the S. dumerili specific digestive conditions. In order to reduce the number of assays needed, the Split-Split Plot Design was applied, giving us reliable results. Given the poor knowledge in this field, this model will serve as a first aproximation for future studies of the digestive processes in S. dumerili, and it could be an useful tool to obtain a more synoptical vision of the complete functioning of the digestive tract for this specie, and hence, an improvement in the physiological needs and maintenance conditions for aquaculture cultivation

Seriola dumerili, es un pez de rápido crecimiento, siendo una de las especies prometedoras para la diversificación de la acuicultura en Europa. Hoy en día, todavía se requiere información sobre características especificas del alimento y de la alimentac ión de la Seriola spp. El objetivo de este trabajo, fue comprobar el efecto de la temperatura y el tiempo de reacción total en la hidrolisis de la proteína en el intestino y el estómago de la Seriola dumerili durante la fase de cultivo. Para alcanzar estos objetivos, se añadieron técnicas enzimáticas digestivas rutinarias en condiciones especificas para evaluar posteriormente los efectos. Como conlusión de estos resultados preliminares, se concluye que el rango óptimo para la digestión de esta especie está entre los 22°C y los 26°C y el tiempo óptimo de reacción en el estómago oscila entre 2 y 8 h, lo que significa que la actividad enzimática en este rango es máxima, mientras que en el intestine la actividad máxima oscila entre las 12 y las 18 h. Estas mediciones nos han permitido desarrollar un modelo matemático basado en el Response Surface Methodology y en ensayos de digestibilidad in vitro, para lo cual ha sido necesario un studio previo de las condiciones digestivas de la S. dumerili. Con el fin de reducer el número de ensayos necesarios y poder conseguir resultados fiables se aplico el Split-Split Plot Design. Dado el escaso conocimiento en este campo, este modelo servirá de primera aproximación para futuros estudios de los procesos digestivos en la S. dumerili y podría ser una herramienta útil para obtener una visión más sinóptica del funcionamiento complete del tracto digestive para esta especie, y por lo tanto, una mejora en las necesidades fisiológicas y las condiciones de mantenimiento para la acuicultura.