banner

Noticias

Dec 27, 2023

El agua del océano profundo altera el colesterol y el metabolismo mineral del calamar Todarodes pacificus y suprime su pérdida de peso

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 7591 (2023) Citar este artículo

512 Accesos

2 Altmetric

Detalles de métricas

Este estudio es el primero en demostrar que el agua del océano profundo (DOW) tiene efectos fisiológicos significativos en el calamar. Después de 36 h de criar calamares, los criados con DOW tenían niveles de colesterol total y libre significativamente más altos y una menor actividad de alanina transaminasa en la hemolinfa en comparación con los criados con agua de mar superficial (SSW). La crianza SSW también resultó en una pérdida de peso del 6,95 %, mientras que la crianza DOW causó solo una pérdida de peso del 2,5 %, lo que podría deberse a la supresión del metabolismo hepático. Además, tanto los iones monovalentes (iones de sodio, cloruro y potasio) como los iones divalentes (iones de calcio, fósforo inorgánico y magnesio) en la hemolinfa se elevaron cuando se criaron con DOW en comparación con los que se criaron con SSW. Un estudio de genes expresados ​​en el cerebro reveló que cinco genes se observaron específicamente en la crianza DOW. La mayoría de los genes alterados eran neuropéptidos, incluidos los de la superfamilia de las vasopresinas. Estos neuropéptidos están involucrados en el metabolismo del colesterol y/o de los minerales y tienen efectos fisiológicos significativos en el calamar. Este estudio es el primer informe de los efectos de DOW sobre el colesterol y el metabolismo mineral del calamar y contribuirá a la acuicultura de calamar usando DOW.

El agua oceánica profunda (DOW) es agua fría y salada que se encuentra a 200 m por debajo de la superficie del océano terrestre. Tiene tres características principales, baja temperatura (alrededor de 5 a 9 °C), nutrientes inorgánicos ricos (nitrógeno, fósforo y silicato) y limpieza (actividad bacteriana mínima o nula y menos fotosíntesis del plancton vegetal), lo que lo hace aplicable para varios usos1,2. Se informó que los componentes minerales (iones de magnesio: Mg2+, iones de calcio: Ca2+, iones de cromo, iones de vanadio, etc.) en DOW tienen efectos positivos en la salud humana1. Por ejemplo, los sujetos humanos bebieron 1050 ml de DOW diariamente durante 6 semanas y los análisis de sangre mostraron una disminución en los niveles de colesterol total sérico y colesterol de lipoproteínas de baja densidad3. Además, el colesterol sérico total y el triacilglicerol disminuyeron en los hámsteres alimentados con alto contenido de grasas/colesterol4. El Mg2+ incluido en DOW tiene un papel importante en el metabolismo de los lípidos1,5. El DOW suplementado con altas concentraciones de Mg2+ (341,3 mg/l) redujo los niveles de colesterol y triglicéridos séricos y hepáticos en ratones con enfermedad del hígado graso no alcohólico alimentados con una dieta rica en grasas5. Basado en una investigación de mamíferos de DOW, DOW influye en el metabolismo de los lípidos y posee efectos saludables.

Para la acuicultura, el crecimiento de algas marinas6,7 y camarones8 fue promovido por la cría en DOW en comparación con los criados en aguas superficiales del mar (SSW). La tasa de crecimiento germinativo del alga parda, Sargassum fusiforme, mantenida con DOW fue 2,7 veces mayor que la mantenida con SSW7. El crecimiento de esporofitos juveniles de Eisenia arborea y Eisenia cava criados con DOW también fue más rápido6. El camarón pelágico Sergia lucens que vive en aguas profundas se puede mantener durante mucho tiempo cuando se cría con DOW8; se pudo conservar en promedio solo 13 días con SSW y 58,8 días con DOW. Los camarones se pueden conservar hasta 185 días con DOW8.

Todarodes pacificus (Fig. S1), el calamar común japonés, se distribuye en las capas superficiales y medias de las aguas cercanas a la costa desde el Mar de Okhotsk al norte hasta el Mar de Japón y el Mar de China Oriental. Este calamar tiene la mayor demanda en Japón y la región asiática; se usa no solo fresco, sino también en varios alimentos procesados, como el surume (calamar seco) y el shiokara (calamar salado). Sin embargo, la tecnología para criar este calamar no se ha desarrollado.

Nuestro estudio reciente encontró que DOW redujo el estrés del teleósteo marino (platija japonesa Paralichthys olivaceus) que se cultivó en condiciones de alta densidad9. En el estudio, se identificó a la quinurenina, un componente existente en DOW, como el factor responsable del efecto reductor del estrés de DOW9. Estos hallazgos sugieren el efecto positivo de DOW en los rasgos fisiológicos del calamar. Para probar esta posibilidad, el estudio actual comparó los cambios en la composición de la hemolinfa y la expresión del ARNm en el cerebro, así como los cambios en el peso corporal entre los calamares criados en DOW y SSW en condiciones de temperatura del agua idéntica.

Los niveles de proteína total (TP), albúmina (ALB) y glucosa (GLU) en la hemolinfa de calamar no cambiaron entre la crianza DOW y SSW (Fig. 1), mientras que el metabolismo del colesterol cambió significativamente. Los niveles de colesterol total (T-CHO) y colesterol libre (F-CHO) en la hemolinfa de los calamares criados con SSW fueron significativamente más bajos que en los criados con DOW, aunque el colesterol tipo éster (E-CHO) no cambió significativamente ( Figura 1). No se detectaron triglicéridos en la hemolinfa del calamar al menos en las condiciones actuales. Los criados con DOW tenían una actividad de hemolinfa alanina transaminasa (ALT) significativamente más baja en comparación con los criados con SSW (Fig. 2). No se encontraron diferencias significativas en las actividades de la hemolinfa aspartato transferasa (AST) y la creatina quinasa (CK) de los calamares mantenidos con DOW y SSW (Fig. 2). Además, los cambios en el peso corporal antes y después de la crianza en SSW o DOW se muestran en la Tabla S1. Curiosamente, la cría DOW solo provocó una pérdida de peso del 2,5 %, mientras que la cría SSW resultó en una pérdida de peso del 6,95 %.

Cambios en proteína total (TP) (g/dL) (A), albúmina (ALB) (g/dL) (B), glucosa (GLU) (mg/dL) (C), colesterol total (T-CHO) ( mg/dL) (D), colesterol libre (F-CHO) (mg/dL) (E) y colesterol tipo éster (E-CHO) (mg/dL) (F) en hemolinfa después de criar calamares con SSW ( Barra blanca, n = 9) o DOW (Barra negra, n = 10). *P < 0,05.

Cambios en las actividades de la aspartato transaminasa (AST) (UI/L) (A), la alanina transaminasa (ALT) (UI/L) (B) y la creatina quinasa (CK) (UI/L) (C) en la hemolinfa después de la crianza calamares con SSW (Barra blanca, n = 9) o DOW (Barra negra, n = 10). ** P < 0,01.

Los iones monovalentes (Na+, Cl− y K+) y los iones divalentes (Mg2+ y Ca2+) en SSW y DOW mostraron casi los mismos valores (Tabla S2). Sin embargo, los niveles de Na+, Cl- y K+ en la hemolinfa de los calamares criados con DOW fueron significativamente más altos que en los criados con SSW (Fig. 3A-C). La concentración de hemolinfa Mg2+ en calamares criados con DOW fue significativamente mayor que en aquellos criados con SSW (Fig. 3D). En el caso de Ca2+, el nivel de hemolinfa Ca2+ de los calamares criados en DOW tendió a ser mayor que el de los calamares criados en SSW (Fig. 3E). El nivel de iones de fósforo inorgánico (iP) de la hemolinfa de los calamares criados con DOW fue significativamente más alto que en los criados con SSW, al igual que Mg2+ (Fig. 3F).

Cambios en Na+ (mEq/L) (A), Cl− (mEq/L) (B), K+ (mEq/L) (C), Mg2+ (mg/dL) (D), Ca2+ (mg/dL) ( E) e iP (mg/dL) (F) en hemolinfa después de criar calamares con SSW (barra blanca, n = 9) o DOW (barra negra, n = 10). *P < 0,05; **P < 0,01; *** P < 0,001.

Las variaciones en la expresión (gráfico de volcán) en los cerebros de calamares criados con SSW y DOW se muestran en la Fig. 4A. Las identificaciones de transcripción con cambios significativos entre SSW y DDW (LogFC> 5.0 y tasa de descubrimiento falso [FDR]> 10−6) se muestran en la Fig. 4A. Los calamares criados en DOW tenían cambios en los genes expresados ​​en el cerebro.

Cambios en la expresión génica en el cerebro del calamar después de criar calamares con SSW o DOW. (A) Diagrama de volcán en los cerebros de calamar después de criarlos con SSW o DOW. En los cerebros de los calamares criados con DOW, se muestran los ID de transcripción con un cambio de log2 > 5,0 y una tasa de descubrimiento falso (FDR) > 10−6. (B) Mapa de calor y agrupación jerárquica por genes expresados ​​​​diferencialmente (P <0.001) entre las condiciones SSW y DOW.

La Figura 4B muestra un mapa de calor con agrupamiento jerárquico obtenido por la utilidad Trinity. Con base en el análisis de agrupamiento jerárquico, encontramos 50 genes cuya expresión varió significativamente según la crianza DOW y SSW (Tabla S3). Entre estos genes, había cinco genes codificantes de proteínas cuyas regiones codificantes de aminoácidos podían inferirse. Uno era un gen desconocido con función desconocida, mientras que los otros cuatro eran neuropéptidos (Oegopresina 1 y 2: Fig. 5A; Péptido relacionado con achatina: Fig. 5B; Péptido similar a oncena; Fig. 5C). Todos estos genes de neuropéptidos aumentaron cuando se criaron con DOW (Fig. 4B).

Oegopresinas (A), neuropéptido relacionado con Achatin (B) y péptido similar a Elevenin (C) del calamar común japonés. (A) Secuencias de aminoácidos pronosticadas de oegopresina 1 y 2. Fuente roja, péptido maduro putativo; fuente azul, sitios putativos de escisión de peptidasa; resaltado en amarillo, péptido señal putativo; resaltado en rojo, residuos de cisteína conservados para la formación de enlaces S-S; cada subrayado muestra la secuencia de neurofisina presente después del péptido maduro. (B) Secuencias de aminoácidos predichas de Todarode relacionadas con achatina. Fuente roja, péptido maduro putativo; fuente azul, sitios putativos de escisión de peptidasa; resaltado en amarillo, péptido señal putativo. (C) Secuencias de aminoácidos pronosticadas de Todarode tipo elevenina. Fuente roja, péptido maduro putativo; fuente azul, sitios putativos de escisión de peptidasa; resaltado en amarillo, péptido señal putativo; resaltado en rojo, residuos de cisteína conservados para la formación de enlaces S-S.

Este estudio es el primero en demostrar que DOW tiene efectos fisiológicos significativos en el calamar común japonés T. pacificus. Después de 36 h de criar calamares, los criados con DOW tenían niveles significativamente más altos de T-CHO y F-CHO y una menor actividad de ALT en la hemolinfa en comparación con los criados con SSW (Fig. 1). La actividad de ALT, un marcador hepático10,11,12, también disminuyó en la crianza DOW (Fig. 2), lo que sugiere que el metabolismo hepático se redujo y los niveles de colesterol de la hemolinfa permanecieron altos. Además, se midieron sus pesos pre y postexperimentales (Tabla S1). El peso promedio de nueve calamares criados con SSW disminuyó de 148,2 a 137,9 g, mientras que el peso promedio de los criados con DOW cambió de 148 a 144,3 g, lo que indica una pequeña reducción porcentual (−2,5 %) en el peso. Aquellos criados con DOW tuvieron una pérdida de peso reducida al suprimir el metabolismo hepático. Por otro lado, sus niveles de hemolinfa AST y CK, que son marcadores del músculo cardíaco y esquelético11,13,14,15, no disminuyeron significativamente, posiblemente porque estaban moviendo constantemente sus músculos para nadar.

En este estudio, la cría de DOW afectó el metabolismo mineral en el calamar. Tanto los iones monovalentes (Na+, Cl- y K+) como los divalentes (Mg2+ y Ca2+) en la hemolinfa estaban elevados cuando se criaron con DOW en comparación con los criados con SSW (Fig. 3). Los iones minerales distintos del Ca2+ se elevaron significativamente después de la crianza DOW (Fig. 3). Dado que el Ca2+ juega un papel importante en la actividad neuronal del calamar16,17, este ion puede estar regulado por un mecanismo diferente.

Un estudio de genes expresados ​​en el cerebro reveló que cinco genes se observaron específicamente en la crianza DOW (Figs. 4 y 5). La mayoría de los genes alterados eran neuropéptidos, incluida la superfamilia de las oegopresinas, el péptido relacionado con la acatina y el péptido similar a la oncena, lo que implica que tienen efectos fisiológicos significativos en el calamar.

En la especie Octopus, se han aislado e identificado dos péptidos de Octopressin y Cephalotocin, incluida la superfamilia Vasopresin/Oxytocin, del recto y los tejidos nerviosos en Octopus vulgaris, respectivamente18,19. Nuestros dos péptidos determinados pertenecían a la superfamilia de vasopresina/oxitocina (Fig. S2 y Tabla S4). La alineación de secuencias por MAFFT mostró que nuestros péptidos determinados estaban compuestos por nueve residuos de aminoácidos que contenían residuos de cisteína de consenso, así como otros péptidos de vasopresina/oxitocina bilaterales (Fig. 6A). Dado que estos tipos de péptidos son los primeros en descubrirse en los calamares de ojos abiertos (Oegopsids), lo llamamos Oegopressin. El presente estudio es el primer informe que muestra la expresión de oegopresinas en calamar. Se sabía que los genes de la octopresina y la cefalotocina, como la familia de la vasopresina/oxitocina, habían evolucionado a través de la duplicación20. Ambos péptidos en este estudio mostraron un grado similar de homología en comparación con la Conopresina previamente conocida (Lymnaea stagnali: No. 1, Fig. 6B). Las tres Cefalotocinas previamente conocidas (Nos. 11, 12 y 13, Fig. 6B) tienen una segunda fenilalanina y un tercer triptófano, pero ninguno de los péptidos encontrados en este estudio es idéntico a estos. Por lo tanto, concluimos que ambos nuevos péptidos Todarodes son homólogos de octopresina y determinamos Oegopressin 1: CFFRNCPPG (No. 6, Fig. 6B) y Oegopressin 2: CYFRNCPAG (No. 10, Fig. 6B) en calamar. Si otras especies de calamar además del calamar común tienen un homólogo de cefalotocina separado requerirá una mayor investigación de la secuencia del genoma en más especies en el futuro.

Representación del logotipo (A) y alineación de secuencias de péptidos maduros (B) Neuropéptidos de la superfamilia de vasopresina/oxitocina. (A) Representación del logotipo de los neuropéptidos de la superfamilia de la vasopresina/oxitocina basada en una alineación de secuencias de los 50 principales homólogos por webBLASTP a la oegopresina 1 y 2. Subrayado en rojo, péptido supuestamente maduro; rectángulo azul, sitios putativos de escisión de peptidasa. (B) Alineación de secuencias de péptidos maduros de homólogos seleccionados de vasopresina/oxitocina de moluscos.

Ambas secuencias de codificación se caracterizan por la presencia de una secuencia de Neurofisina funcional adicional detrás del péptido maduro (cada subrayado en la Fig. 5A). En el pulpo, Octopus vulgaris, tanto el ARNm de octopresina como el de cefalotocina se expresaron en el cerebro esofágico19. Este hecho está de acuerdo con nuestros resultados de secuenciación de ARN. Después de 1 día de administración de Octopression en pulpo, la osmolaridad de la hemolinfa y las concentraciones de Ca2+ disminuyeron21. Como se describió anteriormente, el hecho de que solo el Ca2+ en la hemolinfa, a diferencia de los otros iones, no se elevó significativamente cuando se criaron con DOW puede tener algo que ver con la acción de Octopression.

Achatin-I, un tetrapéptido (Gly-d-Phe-Ala-Asp), fue purificado y determinado a partir de los ganglios suboesofágicos y cerebrales del caracol gigante africano, Achatina fulica Férussac22. Este péptido tenía bioactividad y provocaba un potente efecto neuroexcitador, aunque Gly-l-Phe-l-Ala-l-Asp, denominado Achatin-II, no fue efectivo en las neuronas del caracol gigante africano22,23. La expresión de ARNm de este péptido aumentó en el cerebro de calamar cuando se criaron con DOW. Este es el primer reporte de este péptido en un cefalópodo. Según una búsqueda BLAST, solo se depositaron ocho secuencias; todos tenían secuencias de aminoácidos que codificaban múltiples péptidos, y las secuencias de péptidos maduros eran polimórficas con GSWN o GSWD, que también es el caso del calamar (Figs. 5B y 7). La secuencia de codificación codificaba seis péptidos maduros, mientras que las otras codificaban de cuatro a cinco péptidos, y los sitios de escisión de la peptidasa también estaban conservados (Fig. 7). Tenemos la intención de investigar la presencia de residuos de aminoácidos de tipo D en este péptido y su bioactividad en detalle.

Representación del logotipo del neuropéptido relacionado con Achatin. Representación de logotipos de neuropéptidos relacionados con Achatin basados ​​en una alineación de secuencias de homólogos de webBLASTP a relacionados con Todarode achatin. Subrayado rojo, péptido maduro putativo; rectángulo azul, sitios putativos de escisión de peptidasa.

Elevenin se identificó como una secuencia de ADNc que codifica un precursor de neuropéptido de la neurona L11 en los ganglios abdominales de la liebre marina de California Aplysia californica24. A partir de entonces, la caída de Elevenin por interferencia de ARN provocó una severa melanización de la cutícula en el saltahojas marrón Nilaparvata lugens25. Además, la administración del péptido Elevenin sintético rescató el fenotipo del color corporal en individuos tratados con Elevenin-dsRNAi y suprimió la melanización de los insectos negros que crecieron en condiciones naturales25. Un péptido similar a Elevenin (CKVFIFHPKCRGVAA) que se encuentra en el cerebro del calamar puede estar involucrado en el metabolismo de la melanina en el calamar. Este péptido codifica un único péptido maduro como la Oegopresina 1 y 2 (Fig. 5). Según una búsqueda BLAST, se depositaron 12 secuencias. Hubo una variación en la longitud de la secuencia del péptido maduro, pero los residuos de cisteína de consenso estaban bien conservados (Fig. 8A, B).

Representación de logotipos (A) y alineación de secuencias (B) de neuropéptidos similares a Elevenin. (A) Representación de logotipos de neuropéptidos similares a Elevenin basados ​​en una alineación de secuencias de homólogos de webBLASTP a Todarode Elevenin-like. Subrayado rojo, péptido maduro putativo; rectángulo azul, sitios putativos de escisión de peptidasa. (B) Alineación de secuencias de péptidos maduros similares a Elevenin de invertebrados.

Se sabe que la superfamilia Vasopresina/Oxitocina regula el metabolismo mineral26,27,28. Varios péptidos en invertebrados también están involucrados en la regulación del metabolismo de los lípidos29,30. Por lo tanto, es probable que estos péptidos regulados positivamente en el cerebro del calamar después de criarlos con DOW tengan una actividad fisiológica en el calamar y regulen el metabolismo tanto de minerales como de lípidos. En los mamíferos, el Mg2+ del DOW tiene un papel importante en el metabolismo de los lípidos1,5. En los mamíferos, los neuropéptidos cerebrales también pueden estar involucrados en la regulación del metabolismo de los lípidos por DOW. El análisis de las acciones de estos péptidos en el calamar también puede contribuir a los efectos del DOW sobre el metabolismo de los lípidos en los mamíferos. Por lo tanto, nos gustaría investigar los efectos de estos péptidos en el calamar para determinar sus efectos fisiológicos en el calamar y contribuir a la acuicultura del calamar.

Una cuestión importante que planteamos fue el mecanismo subyacente de DOW que influye en los rasgos fisiológicos del calamar. Hemos encontrado que DOW reduce el estrés en los teleósteos marinos que crecieron en condiciones de alta densidad9. Además, hemos identificado a la quinurenina, un componente existente en el DOW, como el factor responsable de los efectos reductores del estrés del DOW. Con base en los hallazgos, esperamos que los componentes desconocidos existentes en DOW sean responsables de los cambios en los rasgos fisiológicos del calamar inducidos por DOW.

DOW tiene efectos fisiológicos significativos en T. pacificus. Los criados con DOW tuvieron una pérdida de peso reducida en comparación con los criados con SSW. Por lo tanto, el logro de nuestra investigación utilizando DOW podría aplicarse a las técnicas de cría de calamares.

Este estudio se ha realizado de conformidad con las recomendaciones de ARRIVE Guideline31 para informar experimentos in vivo con animales de investigación. Todos los protocolos experimentales de este estudio fueron aprobados por el Comité de Bienestar Animal de la Universidad de Kanazawa. Todos los experimentos se realizaron de una manera que minimizaba el dolor y la incomodidad.

Un pescador recolectó calamar común japonés T. pacificus (n = 19, 148,1 ± 5,4 g) en la bahía de Toyama. Para confirmar la especie de calamar, se clonó el gen COI (TRINITY_DN15407_c0_g2_i1) del calamar recolectado. A continuación, se determinó la secuencia del gen clonado para realizar una búsqueda BLAST. Como resultado, se encontró que la secuencia determinada era idéntica a la secuencia del gen COI de T. pacificus (Fig. S3). Después de la aclimatación mantenida en SSW durante un día a 15–16 °C durante 6 h, estos calamares se utilizaron en los presentes experimentos.

Los calamares se dividieron en dos grupos (SSW: n = 9; DOW: n = 10) y se mantuvieron con SSW o DOW durante 36 h a 15–16 °C. Estos calamares no fueron alimentados con cebo. Después de criar con SSW o DOW durante 36 h, estos fueron anestesiados con agua de mar fría y se les extrajo hemolinfa de su corazón branquial con una jeringa. La hemolinfa recolectada se colocó en un tubo de 1,5 ml. Luego, el tubo se centrifugó a 5200 × g durante 5 min. La hemolinfa separada se congeló inmediatamente y se mantuvo a -80 °C hasta su uso posterior. Después del muestreo de hemolinfa, se diseccionó cada calamar. Se extrajo el cerebro por encima del esófago, se colocó en RNAlater (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE. UU.) y se almacenó a -80 °C.

Además, se examinaron los cambios en el peso corporal antes y después de la crianza. Dado que esta especie no se puede criar individualmente, los cambios en el peso corporal promedio de los grupos SSW y DOW se calcularon utilizando su peso corporal individual.

Se enviaron muestras de hemolinfa a un proveedor comercial (Oriental Yeast Co., Ltd., Tokio, Japón) y se midieron Na+, Cl- y K+ mediante un método de electrodo iónico utilizando un analizador automático Hitachi 7180 (Hitachi High Technologies Corporation, Tokio). , Japón). Los niveles de hemolinfa Mg2+, Ca2+ e iP (mg/dL) se determinaron utilizando kits de ensayo (Mg2+: Mg·N, FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, Osaka, Japón; Ca2+: Ca II, Shino-Test Corporation, Tokio, Japón; iP : IP-II, Kyowa Medex Co., Ltd., Tokio, Japón). Se midieron TP, ALB, GLU, T-CHO, F-CHO, E-CHO, triglicéridos, actividad de AST, actividad de ALT y CK en la hemolinfa utilizando varios kits (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation).

Los ARN totales se aislaron utilizando un kit (RNeasy Plant Mini Kit, Qiagen GmbH, Hidden, Alemania). El ADN genómico se eliminó utilizando un conjunto de ADNasa libre de ARNasa (Qiagen). Se construyó y secuenció una biblioteca de ADN complementaria con un módulo de extremo emparejado de 150 pb utilizando Illumina NovaSeq 6000 (Illumina, San Diego, CA, EE. UU.). Las lecturas de secuencias sin procesar se depositaron en el Banco de datos de ADN de Japón (DDBJ) con el número de acceso DDBJ Sequence Read Archive (DRA). DRA015361. Los adaptadores y las lecturas de baja calidad se eliminaron mediante fastp v0.23.2 (configuración predeterminada 32). Posteriormente, los unigenes se obtuvieron utilizando el programa ensamblador Trinity v2.8.533. Solo los contigs con transcripción por millón superior a 1,0 se filtraron con la utilidad Trinity v2.14.0 y se usaron para análisis posteriores. Kallisto se utilizó para el análisis de mapeo34. El análisis estadístico de genes expresados ​​diferencialmente se realizó con edgeR en las utilidades Trinity. Se usó Transdecoder v5.5.0 para estimar regiones de codificación de genes (https://github.com/TransDecoder/TransDecoder) y eggNOGmapper v2.1.9 para la anotación funcional de datos de secuencias de aminoácidos35,36.

NCBI webBLAST (blastp) estimó secuencias homólogas de secuencias de neuropéptidos (oegopresina 1 y oegopresina 2, péptido relacionado con achatina y péptido similar a oncena) (al 27 de noviembre de 2022). Las alineaciones de las secuencias de aminoácidos se estimaron con MAFFT en EMBL-EBI37. Se utilizó Mview en EMBL-EBI para reformatear los resultados de la alineación MAFFT. Los logotipos de secuencia se generaron utilizando Weblogo3 (https://weblogo.threeplusone.com/) para mostrar la conservación de secuencia en cada posición de secuencia38,39.

Todos los resultados se expresan como media ± error estándar. La significación estadística entre los grupos de control y experimental se evaluó mediante una prueba t de muestra independiente. El nivel de significación seleccionado fue p < 0,05.

Las lecturas de secuencias sin procesar se depositaron en el Banco de datos de ADN de Japón (DDBJ) con el número de acceso DDBJ Sequence Read Archive (DRA). DRA015361 (https://ddbj.nig.ac.jp/resource/sra-submission/DRA015361).

Mohd Nani, SZ et al. Beneficios potenciales para la salud del agua de mar profundo: una revisión. evidente Complemento basado. Alterno Medicina. 2016, 6520475. https://doi.org/10.1155/2016/6520475 (2016).

Artículo Google Académico

Hunt, JD et al. Enfriamiento y desalinización de agua de mar profunda: combinación de aire acondicionado y desalinización de agua de mar. Sostener. Ciudades Soc. 74, 103257. https://doi.org/10.1016/j.scs.2021.103257 (2021).

Artículo Google Académico

Fu, ZY, Yang, FL, Hsu, HW & Lu, YF Beber agua de mar profunda disminuye el colesterol sérico total y de lipoproteínas de baja densidad en sujetos hipercolesterolémicos. J.Med. Comida 15, 535–541. https://doi.org/10.1089/jmf.2011.2007 (2012).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Hsu, CL et al. Protección cardiovascular del agua potable de aguas profundas en hámsteres alimentados con alto contenido de grasa/colesterol. Química alimentaria 127, 1146–1152. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.01.116 (2011).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Lee, CY & Lee, CL Comparación del efecto de mejora del agua del océano profundo con diferente composición mineral en la enfermedad de hígado graso no alcohólico y lípidos en sangre inducida por una dieta rica en grasas en un modelo de ratón. Nutrientes 13, 1732. https://doi.org/10.3390/nu13051732 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Nimura , K. , Omamoto , K. & Takase , S. Efecto de la tasa de flujo en el crecimiento de juveniles de Eisenia arborea y Ecklonia cava (Laminariales, Phaeophyceae) cultivadas en aguas profundas y superficiales de la bahía de Suruga. Res. de aguas profundas del océano. 7 , 7–11 . https://doi.org/10.11174/dowas2000.7.2_7 (2006).

Artículo Google Académico

Hara, Y. et al. Crecimiento y contenido de arsénico de "Hijiki" Sargassum fusiforme cultivado con agua de mar profunda de la bahía de Suruga. Res. de aguas profundas del océano. 10, 19–26. https://doi.org/10.11174/dowas.10.19 (2009).

Artículo Google Académico

Okamoto, K. Comparación de supervivencia y crecimiento en camarones pelágicos adultos Sergia lucens entre cultivos de agua de mar superficial y profundo. Res. de aguas profundas del océano. 7, 1–7. https://doi.org/10.11174/dowas2000.7.1_1 (2006).

Artículo Google Académico

Suzuki, N. et al. Agentes reductores del estrés. Patente japonesa 7093961. https://ipforce.jp/patent-jp-P_B1-7093961 (2022).

Calvaruso, V. & Craxì, A. Implicación de las enzimas hepáticas normales en la enfermedad hepática. J. Viral Hepat. 16, 529–536. https://doi.org/10.1111/j.1365-2893.2009.01150.x (2009).

Artículo PubMed Google Académico

Banfi, G., Colombini, A., Lombardi, G. & Lubkowska, A. Marcadores metabólicos en medicina deportiva. Adv. clin. química 56, 1–54. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-394317-0.00015-7 (2012).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Senior, JR Alanina aminotransferasa: una herramienta clínica y regulatoria para detectar lesiones hepáticas pasadas, presentes y futuras. clin. Farmacol. El r. 92, 332–339. https://doi.org/10.1038/clpt.2012.108 (2012).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Kim, SN et al. Estudio de cardiotoxicidad de amsacrina en ratas. Toxicol. aplicación Farmacol. 77, 369–373. https://doi.org/10.1016/0041-008x(85)90175-9 (1985).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Brancaccio, P., Maffulli, N. & Limongelli, FM Monitoreo de creatina quinasa en medicina deportiva. Hermano Medicina. Toro. 81–82, 209–230. https://doi.org/10.1093/bmb/ldm014 (2007).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Bergan, HA, Halvorsen, PS, Skulstad, H., Fosse, E. & Bugge, JF ¿La hipotermia terapéutica durante la reanimación cardiopulmonar extracorpórea preserva la función cardíaca?. J. traducción Medicina. 14, 345. https://doi.org/10.1186/s12967-016-1099-y (2016).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

McFarlane, MB Ralentización inducida por la despolarización de la desactivación del canal de Ca2+ en neuronas de calamar. Biografía. J. 72, 1607–1621. https://doi.org/10.1016/S0006-3495(97)78807-6 (1997).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Pichon, Y., Prime, L., Benquet, P. & Tiaho, F. Algunos aspectos del papel fisiológico de los canales iónicos en el sistema nervioso. EUR. Biografía. J. 33, 211–226. https://doi.org/10.1007/s00249-003-0373-0 (2004).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Reich, G. Un nuevo péptido de la familia de la oxitocina/vasopresina aislado de los nervios del cefalópodo Octopus vulgaris. Neurosci. Letón. 134, 191–194. https://doi.org/10.1016/0304-3940(92)90514-8 (1992).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Takuwa-Kuroda, K., Iwakoshi-Ukena, E., Kanda, A. & Minakata, H. Octopus, que posee el cerebro más avanzado en invertebrados, tiene dos miembros de la superfamilia vasopresina/oxitocina como en los vertebrados. Reg. Pepto 115, 139–149. https://doi.org/10.1016/s0167-0115(03)00151-4 (2003).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Kanda, A., Satake, H., Kawada, T. y Minakata, H. Nuevos linajes evolutivos de los péptidos de la superfamilia de oxitocina/vasopresina de invertebrados y sus receptores en el pulpo común (Octopus vulgaris). Bioquímica J. 387, 85–91. https://doi.org/10.1042/BJ20041230 (2005).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Sakamoto, T. et al. El estado osmótico/iónico de los fluidos corporales en el cefalópodo eurihalino sugiere una posible evolución paralela de la osmorregulación. ciencia Rep. 5, 14469. https://doi.org/10.1038/srep14469 (2015).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Kamatani, Y. et al. Achatin-I, un tetrapéptido neuroexcitatorio endógeno de Achatina fulica Férussac que contiene un residuo de d-aminoácido. Bioquímica Biografía. Res. común 160, 1015–1020. https://doi.org/10.1016/s0006-291x(89)80103-2 (1989).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Kamatani, Y. et al. Aislamiento de achatina-I, un tetrapéptido neuroactivo que tiene un residuo de d-fenilalanina, de los ganglios de Achatina y sus efectos sobre las neuronas gigantes de Achatina. compensación Bioquímica Fisiol. Parte C 98, 97–103. https://doi.org/10.1016/0742-8413(91)90186-W (1991).

Artículo CAS Google Académico

Taussig, R., Kaldany, RR & Scheller, RH Un clon de ADNc que codifica neuropéptidos aislados de la neurona Aplysia L11. proc. nacional Academia ciencia EE. UU. 81, 4988–4992. https://doi.org/10.1073/pnas.81.15.4988 (1984).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Wang, SL et al. La señalización de Elevenin modula el color del cuerpo a través de la vía del melanismo de la cutícula mediada por tirosina. FASEB J. 33, 9731–9741. https://doi.org/10.1096/fj.201802786RR (2019).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Andersen, SE, Engstrøm, T. & Bie, P. Efectos sobre la excreción renal de sodio y potasio de vasopresina y oxitocina en perros conscientes. Acta Physiol. Escanear. 145, 267–274. https://doi.org/10.1111/j.1748-1716.1992.tb09364.x (1992).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Ozaki, Y. et al. Expresión del gen de la arginina vasopresina en respuesta a la carga de sal en ratones knockout para el gen de la oxitocina. J. Neuroendocrinol. 16, 39–44. https://doi.org/10.1111/j.1365-2826.2004.01119.x (2004).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Risberg, A., Olsson, K., Lyrenäs, S. & Sjöquist, M. Plasma vasopresina, oxitocina, estradiol y progesterona relacionados con la excreción de agua y sodio en el embarazo normal y la hipertensión gestacional. Acta obstet. ginecol. Escanear. 88, 639–646. https://doi.org/10.1080/00016340902919002 (2009).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Oguri, E. & Steele, JE El metabolismo de los lípidos en la cucaracha, Periplaneta americana, es activado por el péptido hipertrehalosémico, HTH-I. Péptidos 24, 1545-1551. https://doi.org/10.1016/j.peptides.2003.07.016 (2003).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Yoshinari, Y. et al. El neuropéptido F enteroendocrino sensible al azúcar regula el metabolismo de los lípidos a través de hormonas similares al glucagón y a la insulina en Drosophila melanogaster. Nat. común 12, 4818. https://doi.org/10.1038/s41467-021-25146-w (2021).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Percie du Sert, N. et al. Las pautas ARRIVE 2.0: Pautas actualizadas para informar la investigación con animales. PLoS Biol. 18, e3000410. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000410 (2020).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Chen, S., Zhou, Y., Chen, Y. y Gu, J. fastp: un preprocesador FASTQ todo en uno ultrarrápido. Bioinformática 34, i884–i890. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bty560 (2018).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Grabherr, MG et al. Ensamblaje completo del transcriptoma a partir de datos de RNA-seq sin un genoma de referencia. Nat. Biotecnología. 29, 644–652. https://doi.org/10.1038/nbt.1883 (2011).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Bray, NL, Pimentel, H., Melsted, P. y Pachter, L. Cuantificación probabilística de RNA-seq casi óptima. Nat. Biotecnología. 34, 525–527. https://doi.org/10.1038/nbt.3519 (2016).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Huerta-Cepas, J. et al. eggNOG 5.0: un recurso ortológico jerárquico, funcional y filogenéticamente anotado basado en 5090 organismos y 2502 virus. Ácidos Nucleicos Res. 47, D309–D314. https://doi.org/10.1093/nar/gky1085 (2019).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Cantalapiedra, CP et al. eggNOG-mapper v2: anotación funcional, asignaciones de ortología y predicción de dominio a escala metagenómica. mol. Biol. Evol. 38, 5825–5829. https://doi.org/10.1093/molbev/msab293 (2021).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Madeira, F. et al. Servicios de herramientas de búsqueda y análisis de secuencias de EMBL-EBI en 2022. Nucleic Acids Res. 50, W276–W279. https://doi.org/10.1093/nar/gkac240 (2022).

Artículo PubMed PubMed Central Google Académico

Schneider, TD & Stephens, RM Logotipos de secuencia: una nueva forma de mostrar secuencias de consenso. Ácidos Nucleicos Res. 18, 6097–6100. https://doi.org/10.1093/nar/18.20.6097 (1990).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Crook, GE, Hon, G., Chandonia, JM y Brenner, SE WebLogo: un generador de secuencias de logotipos. Genoma Res. 14, 1188–1190. https://doi.org/10.1101/gr.849004 (2004).

Artículo Google Académico

Descargar referencias

Este estudio fue apoyado en parte por subvenciones a Nobuo Suzuki (Grant-in-Aid for Scientific Research [C] No. 20K06718 by JSPS, Adaptable and Seamless Technology Transfer Program through Target-driven R&D No. JPMJTM20NC by JST, and The Nippon Foundation ) y a Hajime Matsubara (Subvención en ayuda para la investigación científica [C] No. 21K05725 de JSPS). Este trabajo fue apoyado en parte por el programa de investigación cooperativa del Instituto de Naturaleza y Tecnología Ambiental de la Universidad de Kanazawa, Accept. Nos. 22009, 22015, 22017, 22040 y 22044, por The Salt Science Research Foundation (No. 2209) y por National University Management Reform Promotion Project (MEXT, Japón).

Estos autores contribuyeron por igual: Kaito Hatano y Masa-Aki Yoshida.

Laboratorio Marino de Noto, Instituto de Naturaleza y Tecnología Ambiental, Universidad de Kanazawa, Ogi, Noto-cho, Ishikawa, 927-0553, Japón

Kaito Hatano, Yoichiro Kitani, Shouzo Ogiso, Yukina Watabe, Toshio Sekiguchi, Kenji Toyota y Nobuo Suzuki

Sección de Ciencias Biológicas Marinas, Centro de Educación e Investigación de Recursos Biológicos, Facultad de Ciencias Ambientales y de la Vida, Universidad de Shimane, Oki, Shimane, 685-0024, Japón

Masa-Aki Yoshida

Departamento de Ingeniería Clínica, Facultad de Ciencias de la Salud y División de Ciencias de la Salud, Escuela de Graduados en Ciencias de Sistemas Sostenibles, Universidad de Komatsu, Komatsu, Ishikawa, 923-0961, Japón

Jun Hirayama

Departamento de Biología, Facultad de Ciencias y Artes Liberales, Universidad Médica y Dental de Tokio, Ichikawa, Chiba, 272-0827, Japón

Atsuhiko Hattori

Centro de Investigación de Ciencias de la Vida, Universidad de Toyama, Sugitani, Toyama, 930-0194, Japón

Yoshiaki Tabuchi

Instituto de Educación y Estudios de Noto Satoumi, Ogi, Noto-cho, Ishikawa, 927-0553, Japón

Makoto Urata y Kyoko Matsumoto

Escuela de Ciencias, Asamblea Académica, Universidad de Toyama, Gofuku, Toyama, 930-8555, Japón

Akihiro Sakatoku

Departamento de Zoología, Universidad DDU Gorakhpur, Gorakhpur, 273-009, India

Ajay K. Srivastav

Centro Noto de Ciencia y Tecnología Pesqueras, Universidad de Kanazawa, Ossaka, Noto-cho, Ishikawa, 927-0552, Japón

hajime matsubara

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

También puede buscar este autor en PubMed Google Scholar

Todos los autores contribuyeron a la concepción y el diseño del estudio. La preparación del material, la recopilación de datos, el análisis y la discusión estuvieron a cargo de KH, MAY, YK, JH, AH, SO, YW, TS, YT, MU, KM, AS, AKS, KT, HM y NS. El primer borrador del El manuscrito fue escrito por NS, MAY, HM y KH, y todos los autores comentaron sus versiones anteriores. Todos los autores leyeron y aprobaron el manuscrito final.

Correspondencia a Nobuo Suzuki.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Springer Nature se mantiene neutral con respecto a los reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Acceso abierto Este artículo tiene una licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, el intercambio, la adaptación, la distribución y la reproducción en cualquier medio o formato, siempre que se otorgue el crédito correspondiente al autor o autores originales y a la fuente. proporcionar un enlace a la licencia Creative Commons e indicar si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la regulación legal o excede el uso permitido, deberá obtener el permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Reimpresiones y permisos

Hatano, K., Yoshida, MA., Hirayama, J. et al. El agua del océano profundo altera el colesterol y el metabolismo mineral del calamar Todarodes pacificus y suprime su pérdida de peso. Informe científico 13, 7591 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34443-x

Descargar cita

Recibido: 12 enero 2023

Aceptado: 30 de abril de 2023

Publicado: 10 mayo 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-34443-x

Cualquier persona con la que compartas el siguiente enlace podrá leer este contenido:

Lo sentimos, un enlace para compartir no está disponible actualmente para este artículo.

Proporcionado por la iniciativa de intercambio de contenido Springer Nature SharedIt

Al enviar un comentario, acepta cumplir con nuestros Términos y Pautas de la comunidad. Si encuentra algo abusivo o que no cumple con nuestros términos o pautas, márquelo como inapropiado.

COMPARTIR