Long-term effect of parental selenium supplementation on the one-carbon metabolism in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fry exposed to hypoxic stress

This study evaluated how different forms of selenium (Se) supplementation into rainbow trout broodstock diets modified the one-carbon metabolism of the progeny after the beginning of exogenous feeding and followed by hypoxia challenge. The progeny of three groups of rainbow trout broodstock fed either a control diet (Se level: 0·3 µg/g) or a diet supplemented with inorganic sodium selenite (Se level: 0·6 µg/g) or organic hydroxy-selenomethionine (Se level: 0·6 µg/g) was cross-fed with diets of similar Se composition for 11 weeks. Offspring were sampled either before or after being subjected to an acute hypoxic stress (1·7 mg/l dissolved oxygen) for 30 min. In normoxic fry, parental Se supplementation allowed higher glutathione levels compared with fry originating from parents fed the control diet. Parental hydroxy-selenomethionine treatment also increased cysteine and cysteinyl–glycine concentrations in fry. Dietary Se supplementation decreased glutamate–cysteine ligase (cgl) mRNA levels. Hydroxy-selenomethionine feeding also lowered the levels of some essential free amino acids in muscle tissue. Supplementation of organic Se to parents and fry reduced betaine-homocysteine S-methyltransferase (bhmt) expression in fry. The hypoxic stress decreased whole-body homocysteine, cysteine, cysteinyl-glycine and glutathione levels. Together with the higher mRNA levels of cystathionine beta-synthase (cbs), a transsulphuration enzyme, this suggests that under hypoxia, glutathione synthesis through transsulphuration might have been impaired by depletion of a glutathione precursor. In stressed fry, S-adenosylmethionine levels were significantly decreased, but S-adenosylhomocysteine remained stable. Decreased bhmt and adenosylmethionine decarboxylase 1a (amd1a) mRNA levels in stressed fry suggest a nutritional programming by parental Se also on methionine metabolism of rainbow trout.publishedVersio

Parental selenium nutrition affects the one-carbon metabolism and the hepatic dna methylation pattern of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) in the progeny

Selenium is an essential micronutrient and its metabolism is closely linked to the methionine cycle and transsulfuration pathway. The present study evaluated the effect of two different selenium supplements in the diet of rainbow trout (Onchorhynchus mykiss) broodstock on the one-carbon metabolism and the hepatic DNA methylation pattern in the progeny. Offspring of three parental groups of rainbow trout, fed either a control diet (NC, basal Se level: 0.3 mg/kg) or a diet supplemented with sodium selenite (SS, 0.8 mg Se/kg) or hydroxy-selenomethionine (SO, 0.7 mg Se/kg), were collected at swim-up fry stage. Our findings suggest that parental selenium nutrition impacted the methionine cycle with lower free methionine and S-adenosylmethionine (SAM) and higher methionine synthase (mtr) mRNA levels in both selenium-supplemented treatments. DNA methylation profiling by reduced representation bisulfite sequencing (RRBS) identified differentially methylated cytosines (DMCs) in offspring livers. These DMCs were related to 6535 differentially methylated genes in SS:NC, 6890 in SO:NC and 7428 in SO:SS, respectively. Genes with the highest methylation difference relate, among others, to the neuronal or signal transmitting and immune system which represent potential targets for future studies.publishedVersio

Fish muscle quality assessment

Report on current research programs of different institutions in Northern Europe (October 1990). Cooperative Research Project on Biological Resource Management (OECD)Countries of Northern Europe are producers of salmonid fish: Atlantic salmon and rainbow trout. Sorne of them have also large marine fishery activities and related industries (Scotland, Norway and Denmark) and freshwater fisheries (Finland). These countries are similar to France with respect to production but less dependent upon importation

Le déterminisme génétique du développement musculaire

Les rendements en viande et leur qualité sont étroitement liés au développement musculaire. Les caractéristiques quantitatives et qualitatives des muscles se mettent en place essentiellement dans les phases embryonnaire et néonatale du développement musculaire. Le nombre de fibres musculaires, qui conditionne la taille adulte des muscles, est ainsi déterminé très précocement. Une part du pourcentage des différents types de fibres, qui conditionnent les caractéristiques contractiles et métaboliques des muscles, et donc leur aptitude à la transformation en viande, est également déterminée précocement. Les phases post-natales d’élevage, et notamment la puberté, contribuent pour une part plus modeste à la détermination des caractéristiques qualitatives. Le contrôle du développement musculaire dans les stades précoces représente donc un enjeu important pour la maîtrise de la production de viande. Les facteurs qui régulent le développement des muscles dans les stades précoces sont encore peu connus. Les facteurs intrinsèques, et surtout l’origine génétique, jouent un rôle prépondérant. L’INRA s’intéresse au déterminisme génétique du développement musculaire chez différentes espèces d’intérêt zootechnique depuis les volailles jusqu’aux bovins. Les recherches s’appuient en particulier sur des modèles génétiques (souches, lignées, variants génétiques) ayant des performances de croissance globale et/ou des potentialités de développement musculaire très différentes. La confrontation des résultats obtenus sur le développement musculaire précoce de modèles génétiques chez différentes espèces est particulièrement intéressante sur deux points : l’apport de ces modèles génétiques sur la connaissance des mécanismes de différenciation musculaire précoce et les indications fournies par ces modèles sur l’hypothèse d’un déterminisme précoce de la croissance musculaire. Au sein de la Direction Scientifique des Productions Animales, une réflexion propre sur le contrôle de la croissance et du développement des animaux domestiques a été menée grâce à des actions de type AIP et à la constitution d’un groupe Croissance en 1993. Ce groupe a organisé une réunion scientifique ayant pour objectif de faire l’état des recherches menées à l’INRA sur le contrôle du développement musculaire de modèles génétiques dans différentes espèces domestiques. Les réflexions issues de cette réunion et les principaux résultats qui y ont été présentés font l’objet du présent dossier. Ce dossier est introduit par une contribution générale sur l’intérêt des modèles pour la connaissance de la variabilité génétique globale du développement musculaire. Une autre contribution, réalisée par un chercheur étranger, permet à titre introductif d’insister sur l’importance relative des facteurs environnementaux par rapport aux facteurs génétiques sur la variabilité globale du développement musclaire précoce. Les contributions suivantes font le point des connaissances acquises par des équipes INRA sur le porc, le bovin, le lapin et la volaille. L’ensemble des résultats montre que, comparées aux lignées ou souches à croissance lente, les lignées ou souches à croissance rapide possèdent une aptitude plus importante à un développement hyperplasique du muscle dans les phases foetale (bovins, porc, poulet) et néonatale (dinde). Il n’est pas encore établi s’il s’agit d’une susceptibilité intrinsèque des cellules précurseurs aux facteurs qui contrôlent le développement musculaire ou si des différences dans l’expression de facteurs humoraux ou paracrines sont le support de cette aptitude. Ces différences d’intensité dans le développement musculaire sont parfois associées à des différences de précocité. Les travaux présentés permettent notamment de définir des critères directs ou indirects d’évaluation du nombre et du type de fibres de certains muscles dans un objectif d’amélioration quantitative et qualitative de la viande par sélection génétique, mais aussi par la maîtrise des conditions environnementales particulières dans les jeunes stades de développement. Il apparaît également important d’approfondir ce type de recherche pour identifier s’il existe des gènes plus spécifiquement responsables des différences de développement musculaire dans les stades précoces et dans les phases néonatales. Ces gènes pourraient par exemple être utilisés comme gènes marqueurs en sélection génétique sur la croissance musculaire. Il semblerait enfin intéressant de tenter d’établir un lien entre les travaux sur le développement musculaire et sa réceptivité à des facteurs de croissance et les quelques gènes majeurs impliqués dans des défauts de qualité (gène halothane) ou des caractéristiques qualitatives du muscle (potentiel glycolytique, génotype culard)

Partial substitution of protein by a single amino acid or an organic acid in rainbow trout diets

International audienc

Diversification, domestication et qualité des produits aquacoles

National audienceDiversification in aquaculture related either to system, species or product required a specific management of product quality. This review presents different approaches implemented with the domestication of new species (carp, salmon, catfish, seabass, flatfish). It also reviews available information on the main traits of products that could be used to built a generic approach on quality in support of diversification. The first approach aimed to get a global knowledge of the product through the identification of the main specific traits of the product, the development of a Simplified assessment either of the global quality of the product or its specific quality traits, and the analysis of the optimal conditions for preservation of the main specific traits. The last step could be improved by using multifactorial approaches to get a hierarchy in the effects of the different factors involved in control of quality traits. The second approach has been implemented when domestication induces deleterious changes in quality traits of products. These changes could be similar to those observed in animal production (higher fat content, texture and juiciness troubles) or specific to fish production (pigmentation troubles, off flavour). The trouble observed is described and its prevalence is measured using objective means, so that hypothesis could be proposed on the cause and origin which are often complex. The assessment of the main factors involved requires epidemiological (based on surveys), multifactorial and statistical approaches. This information is then integrated in a classical quality control. A complementary approach could be built starting from the information available on the new farmed fish. It should be based on identity card (biology, ecology, phylogeny) of the species which could be classified in a group of species already characterised in term of quality. It should also be based on typology or classification for each quality trait, which would help to roughly predict the quality trait of the product. The available typology, classification and general law have however to be largely improved to be used in such a purpose.La diversification en aquaculture, qu’elle soit liée au système, à l’espèce ou au produit, nécessite une gestion parallèle de la qualité des produits. Cet article fait le point sur les démarches qui ont été ou sont mises en œuvre pour accompagner la domestication de nouvelles espèces de poisson (carpe, saumon, poisson-chat, bar, poissons plats). Il passe également en revue les informations disponibles sur les principales caractéristiques des produits susceptibles d’être exploitées dans une démarche générique sur la qualité des produits en accompagnement de la diversification. La première démarche vise à acquérir une connaissance générale du produit, à identifier ses caractéristiques spécifiques, à élaborer une mesure simplifiée de la qualité globale du produit et/ou des caractéristiques spécifiques et, enfin, à rechercher les conditions optimales pour l’expression de ces caractéristiques spécifiques. Cette dernière étape pourrait être optimisée en mettant en œuvre des approches multifactorielles permettant de hiérarchiser les effets des différents facteurs testés sur la qualité. Une seconde démarche est mise en œuvre si la domestication induit des modifications des caractéristiques du produit préjudiciables à sa valorisation. Ces défauts sont semblables à ceux observés dans d’autres filières animales (état d’engraissement, défaut de texture ou de jutosité), d’autres sont spécifiques (pigmentation, off-flavor). Le défaut observé est caractérisé de manière objective et sa prévalence est mesurée, ce qui permet de poser des hypothèses sur son déterminisme, le plus souvent complexe. Des approches épidémiologiques (enquête), multifactorielles et statistiques permettent d’évaluer les principaux facteurs impliqués et d’envisager une démarche globale de contrôle du défaut de qualité. Une démarche complémentaire peut être élaborée à partir des données de la littérature. Elle s’appuierait, d’une part, sur une carte d’identité de l’espèce candidate (biologie, écologie, position phylogénique) permettant de positionner d’une manière globale l’espèce dans un groupe d’espèces déjà caractérisées et, d’autre part, sur des typologies pour chacune des caractéristiques de qualité permettant de prédire les principales qualités organoleptiques du produit considéré. Les typologies, classification ou lois générales existantes doivent toutefois être améliorées pour répondre à cet objectif

Protein synthesis and protein deposition in fish

ISBN0-12-194055-1International audienc

Free amino acids content in the skin mucus of yellow and silver eel, Anguilla anguilla

Free amino acid contents in skin mucus extracts were analysed in sexually undinerentiated yellow eels, female yellow eels and male and female silver eels trapped at the same time from the same freshwater location. Total free amino acid contents in skin mucus were similar in the three groups of sexually differentiated eels (16.2–18.2μM/g dry weight). In sexually undinerentiated yellow eels, total content was higher (39.6μM/g dry weight). Free amino acid composition of skin mucus from male and female silver eels were similar. Compared with the two groups of yellow eels, main differences were found in taurine and non-essential amino acid relative contents. Taurine, glycine and alanine concentrations in skin mucus decreased as the level of sexual maturity of the eel increased. Possible influences of nutritional and hormonal factors on the free amino acid content of eel skin mucus are discussed. Potential consequences in osmoregulatory processes and intraspecific chemocommunication of the eel are also considered

Fish muscle quality assessment

Countries of Northern Europe are producers of salmonid fish: Atlantic salmon and rainbow trout. Sorne of them have also large marine fishery activities and related industries (Scotland, Norway and Denmark) and freshwater fisheries (Finland). These countries are similar to France with respect to production but less dependent upon importation