Published December 8, 2017 | Version v1
Publication Open

Effects of artificial diets with different carotene content on the organoleptic characteristics of the gonads and reproductive condition of Loxechinus albus (Echinodermata: Echinoidea)

  • 1. Universidad Maimónides
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. University of Buenos Aires

Description

The organoleptic characteristics of sea urchins gonads (size and color, among others) can be improved by artificial diets. Loxechinus albus is considered one of the most economically significant resources from the littoral-benthic systems in the South Pacific Ocean from Peru to Chile. The objective was to determine artificial diets effects on the organoleptic traits of gonads, reproductive condition, body growth and survival of Loxechinus albus. Two types of diets were administrated (low carotene content diet (LC): balanced food with 0.02% β-carotene and high carotene content diet (HC): balanced food with 0.045% β-carotene) for 16 weeks. As a measurement of growth rate, test diameter of sea urchins fed with artificial diets was measured at the beginning and at the end of the experiment. At both times, size (GI) and color (CI) of the gonads were recorded in ten individuals from each treatment and ten from the natural population (NP). Energy density (ED), energy content (EC) and total carotenes (TCC) were determined by calorimetry and spectrophotometry, respectively. Histological sections were examined microscopically and the sex was identified. Each female was assigned to a gametogenic stage (reproductive condition) and determined: number and diameter of the oocytes, gonadal area occupied by oocytes, and relative frequencies of reproductive stages. At the end of the experiment in relation to the NP, it was possible to achieve higher GI values for both artificial diets. The NP showed higher gonadal area occupied by oocytes and larger oocyte diameter at 16 weeks (P<0.01). In addition, individuals fed with both artificial diets, presented "growth" and "advanced growth" gonad stages (both times), while the NP individuals, presented stages of "prematurity", "maturity" and "partial spawning" at week 16. The data shows the highest CI value for the HC diet at eight weeks (P<0.01). Moreover, TCC values for the NP were significantly higher at week 16 (P<0.01). Loxechinus albus is an appropriate species to be kept in captivity, as their mortality is very low, facilitating the achievement of long-term experiences of gonadal improvement. According to our data the optimal time to improve the organoleptic characteristics is eight weeks with a high carotene artificial diet, since optimal gonad coloration was reached, and GI values did not differ significantly from the ones achieved at the end of the experiment for both diets, or the ones shown in the NP. This is translated into a lower cost by a reduced cultivation time. Rev. Biol. Trop. 65(Suppl. 1): S207-S220. Epub 2017 November 01.

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

Translated Description (Arabic)

يمكن تحسين الخصائص الحسية لقنافذ البحر (الحجم واللون، من بين أمور أخرى) من خلال الوجبات الغذائية الاصطناعية. يعتبر Loxechinus albus أحد أكثر الموارد أهمية من الناحية الاقتصادية من النظم الساحلية القاعية في جنوب المحيط الهادئ من بيرو إلى تشيلي. كان الهدف هو تحديد تأثيرات النظم الغذائية الاصطناعية على الصفات الحسية للغدد التناسلية، والحالة الإنجابية، ونمو الجسم وبقاء Loxechinus albus. تم إعطاء نوعين من الأنظمة الغذائية (نظام غذائي منخفض محتوى الكاروتين (LC): طعام متوازن مع 0.02 ٪ β - carotene ونظام غذائي عالي محتوى الكاروتين (HC): طعام متوازن مع 0.045 ٪ β - carotene) لمدة 16 أسبوعًا. كمقياس لمعدل النمو، تم قياس قطر اختبار قنافذ البحر التي تتغذى على الوجبات الغذائية الاصطناعية في بداية ونهاية التجربة. في كلتا الحالتين، تم تسجيل حجم (GI) ولون (CI) الغدد التناسلية في عشرة أفراد من كل علاج وعشرة من السكان الطبيعيين (NP). تم تحديد كثافة الطاقة (ED) ومحتوى الطاقة (EC) والكاروتينات الكلية (TCC) عن طريق قياس السعرات الحرارية وقياس الطيف الضوئي، على التوالي. تم فحص الأقسام النسيجية مجهريًا وتم تحديد الجنس. تم تعيين كل أنثى لمرحلة توليد الأمشاج (حالة تكاثرية) وتحديدها: عدد وقطر البويضات، ومنطقة الغدد التناسلية التي تشغلها البويضات، والترددات النسبية لمراحل التكاثر. في نهاية التجربة فيما يتعلق بـ NP، كان من الممكن تحقيق قيم GI أعلى لكلا النظامين الغذائيين الاصطناعيين. أظهر NP منطقة غدد تناسلية أعلى تشغلها البويضات وقطر بويضة أكبر في 16 أسبوعًا (P<0.01). بالإضافة إلى ذلك، قدم الأفراد الذين يتغذون على كل من الوجبات الغذائية الاصطناعية مراحل "النمو" و "النمو المتقدم" في الغدد التناسلية (في كلتا المرتين)، في حين قدم أفراد NP مراحل "الخداج" و "النضج" و "التفريخ الجزئي" في الأسبوع السادس عشر. تُظهر البيانات أعلى قيمة CI لنظام HC الغذائي في ثمانية أسابيع (P<0.01). علاوة على ذلك، كانت قيم TCC لـ NP أعلى بكثير في الأسبوع 16 (P<0.01). Loxechinus albus هو نوع مناسب يجب الاحتفاظ به في الأسر، حيث أن معدل وفاته منخفض للغاية، مما يسهل تحقيق تجارب طويلة الأجل لتحسين الغدد التناسلية. وفقًا لبياناتنا، فإن الوقت الأمثل لتحسين الخصائص الحسية هو ثمانية أسابيع مع نظام غذائي اصطناعي عالي الكاروتين، حيث تم الوصول إلى تلوين الغدد التناسلية الأمثل، ولم تختلف قيم الجهاز الهضمي بشكل كبير عن تلك التي تحققت في نهاية التجربة لكلا النظامين الغذائيين، أو تلك الموضحة في NP. ويترجم ذلك إلى تكلفة أقل من خلال تقليل وقت الزراعة. Rev. Biol. Trop. 65(Suppl. 1): S207 - S220. EPUB 2017 نوفمبر 01.

Translated Description (French)

Les caractéristiques organoleptiques des gonades d'oursin (taille et couleur, entre autres) peuvent être améliorées par des régimes artificiels. Loxechinus albus est considéré comme l'une des ressources les plus importantes sur le plan économique des systèmes littoral-benthique de l'océan Pacifique Sud, du Pérou au Chili. L'objectif était de déterminer les effets des régimes artificiels sur les traits organoleptiques des gonades, l'état de reproduction, la croissance corporelle et la survie de Loxechinus albus. Deux types de régimes ont été administrés (régime à faible teneur en carotène (LC) : alimentation équilibrée avec 0,02 % de β-carotène et régime à haute teneur en carotène (HC) : alimentation équilibrée avec 0,045 % de β-carotène) pendant 16 semaines. Pour mesurer le taux de croissance, le diamètre d'essai des oursins nourris avec des régimes artificiels a été mesuré au début et à la fin de l'expérience. À chaque fois, la taille (GI) et la couleur (CI) des gonades ont été enregistrées chez dix individus de chaque traitement et dix de la population naturelle (NP). La densité énergétique (DE), le contenu énergétique (CE) et les carotènes totaux (TCC) ont été déterminés par calorimétrie et spectrophotométrie, respectivement. Les coupes histologiques ont été examinées au microscope et le sexe a été identifié. Chaque femelle a été assignée à un stade gamétogène (condition de reproduction) et déterminée : nombre et diamètre des ovocytes, surface gonadique occupée par les ovocytes, et fréquences relatives des stades de reproduction. À la fin de l'expérience par rapport à la NP, il a été possible d'atteindre des valeurs GI plus élevées pour les deux régimes artificiels. Le NP a montré une surface gonadique plus élevée occupée par les ovocytes et un diamètre d'ovocytes plus grand à 16 semaines (P<0,01). De plus, les individus nourris avec les deux régimes artificiels présentaient des stades de « croissance » et de « croissance avancée » des gonades (les deux fois), tandis que les individus NP présentaient des stades de « prématurité », de « maturité » et de « frai partiel » à la semaine 16. Les données montrent la valeur d'IC la plus élevée pour le régime HC à huit semaines (P<0,01). De plus, les valeurs de TCC pour le NP étaient significativement plus élevées à la semaine 16 (P<0,01). Loxechinus albus est une espèce appropriée à garder en captivité, car sa mortalité est très faible, ce qui facilite la réalisation d'expériences à long terme d'amélioration gonadique. Selon nos données, le temps optimal pour améliorer les caractéristiques organoleptiques est de huit semaines avec un régime artificiel riche en carotène, car une coloration optimale des gonades a été atteinte, et les valeurs GI ne différaient pas significativement de celles obtenues à la fin de l'expérience pour les deux régimes, ou celles indiquées dans le NP. Cela se traduit par un coût réduit par un temps de culture réduit. Rev. Biol. Trop. 65(Suppl. 1) : S207-S220. Epub 2017 novembre 01.

Translated Description (Spanish)

Las características organolépticas de las gónadas de los erizos de mar (tamaño y color, entre otras) se pueden mejorar con dietas artificiales. Loxechinus albus es considerado uno de los recursos económicamente más significativos de los sistemas litoral-bentónicos en el Océano Pacífico Sur desde Perú hasta Chile. El objetivo fue determinar los efectos de las dietas artificiales sobre los rasgos organolépticos de las gónadas, la condición reproductiva, el crecimiento corporal y la supervivencia de Loxechinus albus. Se administraron dos tipos de dietas (dieta baja en caroteno (LC): comida balanceada con 0.02% de β-caroteno y dieta alta en caroteno (HC): comida balanceada con 0.045% de β-caroteno) durante 16 semanas. Como medida de la tasa de crecimiento, se midió el diámetro de prueba de los erizos de mar alimentados con dietas artificiales al principio y al final del experimento. En ambos momentos, el tamaño (GI) y el color (CI) de las gónadas se registraron en diez individuos de cada tratamiento y diez de la población natural (NP). La densidad de energía (ED), el contenido de energía (EC) y los carotenos totales (TCC) se determinaron mediante calorimetría y espectrofotometría, respectivamente. Las secciones histológicas se examinaron microscópicamente y se identificó el sexo. Cada hembra fue asignada a una etapa gametogénica (condición reproductiva) y se determinó: número y diámetro de los ovocitos, área gonadal ocupada por ovocitos y frecuencias relativas de las etapas reproductivas. Al final del experimento en relación con el NP, fue posible lograr valores de IG más altos para ambas dietas artificiales. El NP mostró mayor área gonadal ocupada por ovocitos y mayor diámetro de ovocitos a las 16 semanas (P<0.01). Además, los individuos alimentados con ambas dietas artificiales, presentaron etapas de gónadas de "crecimiento" y "crecimiento avanzado" (ambas veces), mientras que los individuos NP, presentaron etapas de "prematuridad", "madurez" y "desove parcial" en la semana 16. Los datos muestran el valor de IC más alto para la dieta HC a las ocho semanas (P<0,01). Además, los valores de TCC para el NP fueron significativamente más altos en la semana 16 (P<0.01). Loxechinus albus es una especie adecuada para mantener en cautiverio, ya que su mortalidad es muy baja, lo que facilita la consecución de experiencias a largo plazo de mejora gonadal. Según nuestros datos, el tiempo óptimo para mejorar las características organolépticas es de ocho semanas con una dieta artificial alta en caroteno, ya que se alcanzó una coloración óptima de las gónadas, y los valores de IG no difirieron significativamente de los alcanzados al final del experimento para ambas dietas, o los mostrados en el NP. Esto se traduce en un menor coste por un menor tiempo de cultivo. Rev. Biol. Trop. 65(Supl. 1): S207-S220. Epub 2017 01 de noviembre.

Files

31335.pdf

Files (701.1 kB)

⚠️ 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
md5:039c13775bfb928a489c64196e9be90e
701.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
آثار الوجبات الغذائية الاصطناعية ذات المحتوى المختلف من الكاروتين على الخصائص الحسية للغدد التناسلية والحالة الإنجابية لـ Loxechinus albus (Echinodermata: Echinoidea)
Translated title (French)
Effets des régimes artificiels à teneur différente en carotène sur les caractéristiques organoleptiques des gonades et l'état de reproduction de Loxechinus albus (Echinodermata : Echinoidea)
Translated title (Spanish)
Efectos de las dietas artificiales con diferente contenido de caroteno sobre las características organolépticas de las gónadas y la condición reproductiva de Loxechinus albus (Echinodermata: Echinoidea)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2799996753
DOI
10.15517/rbt.v65i1-1.31689

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina