L'acqua profonda dell'oceano altera il metabolismo del colesterolo e dei minerali del calamaro Todarodes pacificus e ne impedisce la perdita di peso

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 7591 (2023) Citare questo articolo

512 accessi

2 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

Questo studio è il primo a dimostrare che l’acqua dell’oceano profondo (DOW) ha effetti fisiologici significativi sui calamari. Dopo 36 ore di allevamento dei calamari, quelli allevati con DOW avevano livelli di colesterolo totale e libero significativamente più alti e un'attività dell'alanina transaminasi nell'emolinfa inferiore rispetto a quelli allevati con acqua di mare superficiale (SSW). Anche l’allevamento SSW ha comportato una perdita di peso del 6,95%, mentre l’allevamento DOW ha causato solo una perdita di peso del 2,5%, che potrebbe essere dovuta alla soppressione del metabolismo epatico. Inoltre, sia gli ioni monovalenti (ioni sodio, cloruro e potassio) che quelli bivalenti (ioni calcio, fosforo inorganico e magnesio) nell'emolinfa erano elevati quando allevati con DOW rispetto a quelli allevati con SSW. Uno studio sui geni espressi nel cervello ha rivelato che cinque geni erano specificamente evidenziati nell'allevamento DOW. La maggior parte dei geni alterati erano neuropeptidi, compresi quelli della superfamiglia della vasopressina. Questi neuropeptidi sono coinvolti nel metabolismo del colesterolo e/o dei minerali e hanno effetti fisiologici significativi sui calamari. Questo studio è il primo a riportare gli effetti del DOW sul colesterolo e sul metabolismo minerale dei calamari e contribuirà all’acquacoltura dei calamari utilizzando il DOW.

L'acqua profonda dell'oceano (DOW) è acqua fredda e salata che si trova a 200 m sotto la superficie dell'oceano terrestre. Ha tre caratteristiche principali, bassa temperatura (intorno a 5–9 °C), ricchi nutrienti inorganici (azoto, fosforo e silicato) e pulizia (attività batterica minima o assente e minore fotosintesi del plancton vegetale), che lo rendono applicabile a vari usa1,2. È stato segnalato che i componenti minerali (ione magnesio: Mg2+, ione calcio: Ca2+, ione cromo, ione vanadio ecc.) nell'DOW hanno effetti positivi sulla salute umana1. Ad esempio, soggetti umani hanno bevuto 1050 ml di DOW al giorno per 6 settimane e gli esami del sangue hanno mostrato una diminuzione dei livelli sierici di colesterolo totale e di colesterolo lipoproteico a bassa densità3. Inoltre, il colesterolo sierico totale e i triacilgliceroli sono diminuiti nei criceti alimentati con un alto contenuto di grassi e colesterolo4. Il Mg2+ incluso nel DOW ha un ruolo importante nel metabolismo dei lipidi1,5. Il DOW integrato con elevate concentrazioni di Mg2+ (341,3 mg/L) ha ridotto i livelli di trigliceridi e di colesterolo sia nel siero che nel fegato in topi con steatosi epatica non alcolica alimentati con una dieta ricca di grassi5. Sulla base di uno studio condotto sui mammiferi, l'EDIS influenza il metabolismo dei lipidi e possiede effetti salutari.

Per l'acquacoltura, la crescita delle alghe marine6,7 e dei gamberetti8 è stata favorita dall'allevamento in DOW rispetto a quelli allevati in acque marine superficiali (SSW). Il tasso di crescita germinale dell’alga bruna, Sargassum fusiforme, allevata con DOW era 2,7 volte superiore a quello di quelli allevati con SSW7. Anche la crescita degli sporofiti giovanili di Eisenia arborea ed Eisenia cava allevati con DOW è stata più rapida6. Il gamberetto pelagico Sergia lucens che vive nelle profondità marine può essere conservato a lungo se allevato con DOW8; potrebbe essere conservato in media solo 13 giorni con SSW e 58,8 giorni con DOW. I gamberetti possono essere conservati fino a 185 giorni con DOW8.

Todarodes pacificus (Fig. S1), il calamaro comune giapponese, è distribuito negli strati superficiali e medi delle acque vicine alla costa dal Mar di Okhotsk a nord fino al Mar del Giappone e al Mar Cinese orientale. Questo calamaro è molto richiesto in Giappone e nella regione asiatica; viene utilizzato non solo fresco, ma anche in vari alimenti trasformati, come il surume (calamari essiccati) e lo shiokara (calamari salati). Tuttavia, la tecnologia per allevare questi calamari non è stata sviluppata.

Il nostro recente studio ha scoperto che l'EDI ha ridotto lo stress del teleosteo marino (passera giapponese Paralichthys olivaceus) che veniva coltivato in condizioni di alta densità9. Nello studio, la chinurenina, un componente presente nel DOW, è stata identificata come il fattore responsabile dell'effetto di riduzione dello stress del DOW9. Questi risultati suggeriscono l’effetto positivo dell’EDI sui tratti fisiologici dei calamari. Per testare questa possibilità, lo studio attuale ha confrontato i cambiamenti nella composizione dell’emolinfa e nell’espressione dell’mRNA nel cervello, così come quelli nel peso corporeo tra calamari allevati DOW e SSW nella condizione di identica temperatura dell’acqua.