Published October 27, 2023 | Version v1
Publication Open

An hypothesis on crustacean pigmentation metabolism: l-carnitine and nuclear hormone receptors as limiting factors

  • 1. Chinese Academy of Fishery Sciences
  • 2. Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology
  • 3. Suez Canal University
  • 4. Experimental Medicine and Biology Institute
  • 5. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 6. University of Buenos Aires
  • 7. Roslin Institute
  • 8. University of Edinburgh

Description

Abstract Astaxanthin (Axn) is the primary pigment molecule in crustaceans associated with quality, health and growth traits, leading to increased marketing value. Axn can be contained within the protein complex crustacyanin (CRCN) to produce an array of different shell colours, or esterified with fatty acids (FA) for storage but also contributing additional red colouration. l -Carnitine (LC) has a major role in FA oxidation and mitochondrial function optimization, which could influence the proportion of Axn complexed with FA or CRCN. Peroxisome proliferator activated receptors (PPARs) have important roles in FA and Axn uptake, and stored lipid oxidation affecting Axn homeostasis and storage in lipid bodies. Whether Axn could increase PPAR signalling and carnitine palmitoyl transferase activity, leading to induction of lipid metabolism, is not known in crustaceans. Several FA have been shown to preferentially form FA Axn-esters, including saturated fatty acids (SFA) such as C16:0 and C18:0, mono-unsaturated fatty acids (MUFA) such as C16:1 and C18:1, and poly-unsaturated fatty acids (PUFA) such as C20:4, C20:5, and C20:6. We hypothesize that manipulating the dietary ratios and inclusion of LC, Axn, and specific FA may be able to further improve pigment utilization, lipid metabolism, health, and growth in crustaceans.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أستازانتين (AXN) هو جزيء الصباغ الأساسي في القشريات المرتبطة بالجودة والصحة وسمات النمو، مما يؤدي إلى زيادة القيمة التسويقية. يمكن احتواء Axn داخل البروتين المعقد crustacyanin (CRCN) لإنتاج مجموعة من ألوان القشرة المختلفة، أو استيريزد مع الأحماض الدهنية (FA) للتخزين ولكن أيضا المساهمة في تلوين أحمر إضافي. l - Carnitine (LC) له دور رئيسي في أكسدة FA وتحسين وظيفة الميتوكوندريا، والتي يمكن أن تؤثر على نسبة Axn المعقدة مع FA أو CRCN. للمستقبلات المنشطة بالبيروكسيسوم (PPARs) أدوار مهمة في امتصاص FA و Axn، وأكسدة الدهون المخزنة التي تؤثر على توازن Axn والتخزين في الأجسام الدهنية. ما إذا كان Axn يمكن أن يزيد من إشارة PPAR ونشاط ناقلة بالميتويل الكارنيتين، مما يؤدي إلى تحريض استقلاب الدهون، غير معروف في القشريات. ثبت أن العديد من الأحماض الدهنية غير المشبعة (FA) تشكل بشكل تفضيلي أسترات أكسن، بما في ذلك الأحماض الدهنية المشبعة (SFA) مثل C16:0 و C18:0، والأحماض الدهنية غير المشبعة الأحادية (MUFA) مثل C16:1 و C18:1، والأحماض الدهنية غير المشبعة المتعددة (PUFA) مثل C20:4 و C20:5 و C20:6. نحن نفترض أن التلاعب بالنسب الغذائية وإدراج LC و Axn و FA محددة قد تكون قادرة على زيادة تحسين استخدام الصباغ، والتمثيل الغذائي للدهون، والصحة، والنمو في القشريات.

Translated Description (French)

Résumé L'astaxanthine (Axn) est la principale molécule pigmentaire des crustacés associée à des traits de qualité, de santé et de croissance, conduisant à une valeur commerciale accrue. Axn peut être contenu dans le complexe protéique crustacyanine (CRCN) pour produire un ensemble de différentes couleurs de coquille, ou estérifié avec des acides gras (AF) pour le stockage, mais contribuant également à la coloration rouge supplémentaire. La l-Carnitine (LC) joue un rôle majeur dans l'oxydation de l'AF et l'optimisation de la fonction mitochondriale, ce qui pourrait influencer la proportion d'Axn complexé avec l'AF ou le CRCN. Les récepteurs activés par les proliférateurs de peroxysomes (PPAR) jouent un rôle important dans l'absorption de l'AF et de l'Axn, et l'oxydation des lipides stockés affecte l'homéostasie et le stockage de l'Axn dans les corps lipidiques. On ne sait pas si l'Axn pourrait augmenter la signalisation PPAR et l'activité carnitine palmitoyl transférase, conduisant à l'induction du métabolisme des lipides, chez les crustacés. Il a été démontré que plusieurs AG forment préférentiellement des esters d'Axn d'AG, y compris des acides gras saturés (AGS) tels que C16:0 et C18:0, des acides gras mono-insaturés (AGM) tels que C16:1 et C18:1, et des acides gras poly-insaturés (AGPI) tels que C20:4, C20:5 et C20:6. Nous émettons l'hypothèse que la manipulation des ratios alimentaires et l'inclusion de la LC, de l'Axn et de l'AF spécifique pourraient améliorer davantage l'utilisation des pigments, le métabolisme des lipides, la santé et la croissance des crustacés.

Translated Description (Spanish)

Resumen La astaxantina (Axn) es la principal molécula de pigmento en los crustáceos asociada con los rasgos de calidad, salud y crecimiento, lo que lleva a un mayor valor de comercialización. Axn puede estar contenido dentro del complejo proteico crustacianina (CRCN) para producir una variedad de diferentes colores de cáscara, o esterificado con ácidos grasos (FA) para su almacenamiento, pero también contribuye a la coloración roja adicional. La l-carnitina (LC) tiene un papel importante en la oxidación de FA y la optimización de la función mitocondrial, lo que podría influir en la proporción de Axn complejado con FA o CRCN. Los receptores activados por el proliferador de peroxisomas (PPAR) tienen funciones importantes en la captación de FA y Axn, y la oxidación de lípidos almacenados que afectan la homeostasis y el almacenamiento de Axn en cuerpos lipídicos. No se sabe si Axn podría aumentar la señalización de PPAR y la actividad de la carnitina palmitoil transferasa, lo que lleva a la inducción del metabolismo de los lípidos, en los crustáceos. Se ha demostrado que varios FA forman preferentemente ésteres de Axn de FA, incluidos ácidos grasos saturados (SFA) como C16:0 y C18:0, ácidos grasos monoinsaturados (MUFA) como C16:1 y C18:1, y ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) como C20:4, C20:5 y C20:6. Presumimos que la manipulación de las proporciones dietéticas y la inclusión de LC, Axn y FA específica pueden mejorar aún más la utilización de pigmentos, el metabolismo de los lípidos, la salud y el crecimiento de los crustáceos.

Files

article-p939_1.pdf.pdf

Files (93 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
93 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
فرضية حول استقلاب تصبغ القشريات: مستقبلات الكارنيتين والهرمون النووي كعوامل مقيدة
Translated title (French)
Une hypothèse sur le métabolisme de la pigmentation des crustacés : la l-carnitine et les récepteurs hormonaux nucléaires comme facteurs limitants
Translated title (Spanish)
Una hipótesis sobre el metabolismo de la pigmentación de los crustáceos: la l-carnitina y los receptores de hormonas nucleares como factores limitantes

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4387974806
DOI
10.1163/15685403-bja10331

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1470316062
  • https://openalex.org/W2317929054
  • https://openalex.org/W4239992259