El diseño de estrategias de alimentación más eficientes es uno de los grandes retos a los que se enfrenta la acuicultura a la hora de producir pescado, una fuente de proteínas de alta calidad destinada a una población humana que no deja de crecer y a la que la pesca extractiva no es capaz de dar respuesta. “El coste más importante de la producción de pescado es la alimentación. Conocer los mecanismos que hacen que un pez coma o no coma permitirá a medio plazo diseñar estrategias de alimentación más eficientes, de modo que el pez consuma todo el alimento en el momento y en las condiciones óptimas, evitando así cualquier desperdicio”, explica el docente e investigador del grupo de Fisiología de peces del Centro de Investigación Marina (CIM), José Luis Soengas, quien, junto a su compañero de grupo Jesús Míguez, coordina el proyecto Nuevas perspectivas en la regulación de la ingesta de alimento en peces: interacciones entre mecanismos homeostáticos, circadianos y hedónicos. Con un presupuesto total de cerca de 600.000 euros, el proyecto, perteneciente al Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad del Ministerio de Ciencia e Innovación, cuenta además con la participación de investigadores de la Universidad de Vigo, del grupo de Neuroendocrinología de peces de la Universidad Complutense, liderado por María Jesús Delgado, y del grupo de Control de ingesta de peces del Instituto de Acuicultura Torre de la Sal-CSIC, encabezado por José Miguel Cerdá-Reverter.
En la regulación de la ingesta de alimentos en peces existen tres componentes básicos: la regulación homeostática, mediada por mecanismos metabólicos y endocrinos, que explica los mecanismos de hambre y saciedad; la regulación circadiana, que explica por qué algunos animales comen durante el día y otros por la noche; y la regulación hedónica, que explica por qué un animal come incluso cuando no tiene hambre. Los tres subproyectos que conforman esta investigación abordan los tres componentes básicos de la regulación de la ingesta mediante una serie de tareas experimentales conjuntas o independientes. «En este nuevo proyecto, utilizando varias especies de peces teleósteos como modelo, los participantes, coordinados por la Universidad de Vigo, pretenden profundizar en el conocimiento de los procesos que regulan la ingesta de alimentos, adentrándose no solo en los mecanismos homeostáticos y circadianos, estudiados hasta la fecha, sino también en los mecanismos hedónicos o de recompensa, que no han sido abordados en detalle por ningún grupo de investigación hasta el momento», detalla Soengas, cuyo grupo de investigación lleva 15 años colaborando con los demás miembros del proyecto en materia de regulación homeostática y circadiana. En cuanto a la regulación hedónica, el investigador de la UVigo señala que, si bien es bien sabido que los peces pueden comer cuando no tienen hambre, «por lo que se asume que existe en ellos esta regulación hedónica de la ingesta», el conocimiento específico de la misma, es decir, qué componentes de los alimentos la estimularían, a través de qué mecanismos o en qué lugares, etc., «es algo que se conoce muy poco».
Equipos de investigación que establecieron la base científica de los mecanismos de ingestión
Los tres equipos de investigación que participan en el proyecto Nuevas perspectivas en la regulación de la ingesta de alimento en peces: interacciones entre mecanismos homeostáticos, circadianos y hedónicos han trabajado juntos con anterioridad en cinco proyectos coordinados y consecutivos durante los últimos 15 años, “lo que nos ha permitido establecer las bases científicas de los mecanismos de ingesta, como acredita el gran número de artículos JCR, aproximadamente 200 en los últimos 10 años, y sobre todo su calidad, en su mayoría Q1, por lo que son una referencia internacional en este ámbito”, señala Soengas. A medio plazo, espera que la transferencia de los resultados del proyecto al sector productivo permita mejorar el diseño de estrategias de alimentación en la acuicultura “y, en consecuencia, contribuya a fortalecer su competitividad y sostenibilidad”.
En el proyecto, que comenzó a mediados de este año y durará hasta mediados de 2023, a nivel homeostático, los objetivos abordados incluyen, a nivel gastrointestinal, caracterizar la capacidad de detectar nutrientes y su participación a través de la modulación de la secreción de hormonas gastrointestinales en el control de la ingesta de alimentos, así como el impacto de la sobreexpresión del neuropéptido ASIP y los mecanismos de acción de la serotonina tanto a nivel central como periférico. «El personal de investigación caracterizará el papel regulador en la ingesta de alimentos y el gasto energético de nuevos péptidos reguladores periféricos como asprosina, adropina y fenexina», explica Soengas, quien en el caso de la regulación del metabolismo periférico explica que se estudiará el efecto de las alteraciones a nivel central en AMPK (proteína quinasa activada por AMP), así como el papel de la nocturnina en el hígado. En primer lugar, se abordarán aspectos de los mecanismos de detección de nutrientes que no se han estudiado hasta la fecha, como el dimorfismo sexual o nuevos mecanismos intracelulares, y, en segundo lugar, se estudiarán los mecanismos de integración de nutrientes y hormonas.
A nivel circadiano, los objetivos establecidos permitirán determinar la ritmicidad del sistema de melanocortina, evaluar la capacidad de los relojes hepáticos para la integración de señales endocrinas y lumínicas, caracterizar nuevos relojes a nivel central y su relación con los relojes periféricos, determinar el papel de los sensores de energía en el funcionamiento de los relojes endógenos, el posible papel de sincronización de los metabolitos de la microbiota intestinal o la capacidad del sistema serotoninérgico para modular los osciladores circadianos. Finalmente, a nivel hedónico, se definirán las pruebas conductuales para su estudio, se evaluará la presencia de posibles componentes hedónicos en los alimentos y sus vías de comunicación con el sistema nervioso central, y se caracterizará la posible dependencia circadiana de las respuestas hedónicas y sus posibles mediadores.
La actividad investigadora del CIM cuenta con el apoyo de la Xunta de Galicia y la Unión Europea, a través de su cofinanciación al amparo del Programa Operativo FEDER/FSE Galicia 2014-2020.
Fuente: DUVI
