| Περίληψη |
Τα τελευταία χρόνια έχει κερδίσει το ενδιαφέρον τόσο της επιστημονικής κοινότητας όσο και των καταναλωτών και παραγωγών η ευημερία των ζώων. Παρόλο που δεν υπάρχει καθολικά αποδεκτός ορισμός της ευημερίας, συνήθως αντιπροσωπεύει τη φυσική και ψυχολογική κατάσταση ενός ζώου σε σχέση με το περιβάλλον του. Η καταπόνηση (stress) μπορεί να αποτελέσει σημαντικό παράγοντα διατάραξης της ευημερίας. Καταπόνηση ονομάζεται κάθε απειλή ή διαταραχή της ομοιόστασης και δεν είναι απαραίτητα επιβλαβής για τον οργανισμό. Αντίθετα, θεωρείται σαν μια μορφή προσαρμοστικής απόκρισης που προάγει την επιβίωση απέναντι σε επιβλαβείς ή απειλητικές καταστάσεις. Όταν όμως τα ψάρια εκτίθενται σε συνεχείς ή χρόνιους παράγοντες καταπόνησης, υποχωρεί η προσαρμοστική αξία της απόκρισης και μπορεί να εμφανιστούν αρνητικές συνέπειες. Τα τελευταία χρόνια κερδίζει έδαφος η ιδέα της αλλόστασης για την εξήγηση της σταθερότητας μέσω της μεταβολής, η οποία είναι μια βασική διαδικασία μέσω της οποίας οι οργανισμοί προσαρμόζονται ενεργά σε προβλεπόμενα και απρόβλεπτα γεγονότα.
Η απόκριση στην καταπόνηση διακρίνεται σε πρωτογενή (ενδοκρινικό επίπεδο: έκκριση κορτιζόλης και κατεχολαμινών), δευτερογενή (επίπεδο μεταβολισμού και οσμωρύθμισης) και τριτογενή (επίπεδο συστημάτων και οργανισμού). Η αύξηση της συγκέντρωσης κορτιζόλης του πλάσματος είναι γενικά αξιόπιστος και εύκολα ανιχνεύσιμος δείκτης καταπόνησης, αλλά επηρεάζεται από τις συνθήκες εκτροφής, τη σύλληψη και την αιμοληψία, το είδος της καταπόνησης (οξύ ή χρόνιο) ή από φυσικούς παράγοντες (αναπαραγωγική ωρίμανση, ημερήσιοι, εποχιακοί και ετήσιοι κύκλοι και τροφικό πρότυπο).
Πρόσφατα, η έρευνα στο πεδίο της καταπόνησης των εκτρεφομένων ιχθύων έχει στραφεί στην ανάπτυξη μη-επεμβατικών δεικτών καταπόνησης, όπως είναι ο προσδιορισμός της ελεύθερης κορτιζόλης στο νερό της δεξαμενής που περιέχει τα ψάρια. Η απελευθέρωση της ελεύθερης κορτιζόλης στο νερό αποτελεί παθητική «διαρροή» διαμέσου των βραγχίων, λόγω διαφοράς συγκέντρωσης μεταξύ πλάσματος και νερού. Πλεονεκτήματα της μη-επεμβατικής μεθόδου σε σχέση με τον προσδιορισμό της στο αίμα, είναι η μη διατάραξη των ψαριών (δεν απαιτεί αναισθησία, αιμοληψία ή χειρισμούς), η δυνατότητα επαναλαμβανόμενων δειγματοληψιών νερού από τον ίδιο πληθυσμό, η δυνατότητα ταυτόχρονης ηθολογικής και φυσιολογικής παρακολούθησης και η δυνατότητα πειραμάτων καταπόνησης σε ψάρια που είναι πολύ μικρά σε μέγεθος ή/και σπάνια για τη λήψη αίματος. Τα μειονεκτήματα είναι η ενοποίηση της απελευθέρωσης κορτιζόλης όλων των μελών του πληθυσμού και ότι ο ρυθμός απελευθέρωσης κορτιζόλης πιθανότατα εξαρτάται από την επιφάνεια των βραγχίων, τη διαπερατότητα τους και τη βραγχιακή ροή αίματος και νερού, η οποία διαφέρει με το είδος, το μέγεθος του ψαριού και περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως η θερμοκρασία του νερού.
Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η μελέτη της καταπόνησης και η ανάπτυξη και αξιολόγηση της μη-επεμβατικής μεθόδου προσδιορισμού της ελεύθερης κορτιζόλης στο θαλασσινό νερό για μεσογειακά είδη ψαριών, με έμφαση στο λαβράκι, Dicentrarchus labrax.
Η διατριβή χωρίζεται σε δυο ενότητες. Η πρώτη ενότητα αφορά κυρίως στην ανάπτυξη μεθοδολογιών και πιο συγκεκριμένα:
(i) στην ανάπτυξη και αξιολόγηση της μεθόδου προσδιορισμού της κορτιζόλης στο θαλασσινό νερό για το λαβράκι (Κεφάλαιο 2),
(ii) στη μελέτη της επίδρασης του τρόπου δειγματοληψίας στην απόκριση έξι διαφορετικών ειδών (λαβράκι, τσιπούρα, Sparus aurata, λυθρίνι, Pagellus erythrinus, μυτάκι, Diplodus puntazzo, ροφός, Epinephelus marginatus και κρανιός, Argyrosomus regius, από 4 μεσογειακές οικογένειες (Κεφάλαιο 3), και
(iii) στην αξιολόγηση της ειδο-ειδικότητας στην απόκριση καταπόνησης επτά μεσογειακών ειδών (λαβράκι, τσιπούρα, λυθρίνι, μυτάκι, ροφός, κρανιός και συναγρίδα, Dentex dentex) (Κεφάλαιο 4).
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μη-επεμβατική μεθοδολογία, είναι αξιόπιστη για το θαλασσινό νερό και το λαβράκι, παρόλο που ο ρυθμός απελευθέρωσης της κορτιζόλης στο νερό ήταν χαμηλότερος από το αναμενόμενο με βάση τις υψηλές συγκεντρώσεις στο πλάσμα του λαβρακιού. Επίσης, φάνηκε ότι υπάρχει ειδο-ειδικότητα στην ανθεκτικότητα στη σύλληψη και ότι γενικά η σύλληψη με αγκίστρι, προκαλεί λιγότερη καταπόνηση από αυτή με απόχη. Τέλος, τα αποτελέσματα έδειξαν την ύπαρξη σαφούς ειδο-ειδικότητας στην απόκριση σε οξεία καταπόνηση, για πρώτη φορά στα υπό μελέτη είδη, τόσο στην ένταση όσο και στο χρονικό πρότυπο της πρωτογενούς και δευτερογενούς απόκρισης, αλλά και στο ρυθμό απελευθέρωσης της κορτιζόλης στο νερό, τα επίπεδα του οποίου βρέθηκαν χαμηλότερα από αυτά των ειδών γλυκού νερού, σε σχέση με την κορτιζόλη πλάσματος.
Η δεύτερη ενότητα εστιάζεται στη διαλεύκανση σημαντικών παραμέτρων της απόκρισης καταπόνησης του λαβρακιού. Συγκεκριμένα, μελετήθηκαν:
(i) η περιφερική ρύθμιση κορτιζόλης στο λαβράκι σε σχέση με το ροφό (δυο είδη με υψηλή και χαμηλή, αντίστοιχα, απόκριση κορτιζόλης στην καταπόνηση) (Κεφάλαιο 5),
(ii) η διερεύνηση της ύπαρξης ατομικών διαφορών στην απόκριση καταπόνησης (παρουσία ατόμων υψηλής απόκρισης, High Responsive (HR) και χαμηλής απόκρισης, Low Responsive (LR) κορτιζόλης ) (Κεφάλαιο 6),
(iii) η οντογένεση της απόκρισης στην καταπόνηση και το πρότυπο των μεταβολών της κορτιζόλης στα πρώτα αναπτυξιακά στάδια (Κεφάλαιο 7),
(iv) η επίδραση του μεγέθους των ψαριών στο ρυθμό απελευθέρωσης κορτιζόλης στο νερό (Κεφάλαιο 8), και
(v) η επίδραση του φύλου και της αναπαραγωγικής ωρίμανσης, στη συγκέντρωση κορτιζόλης στο πλάσμα και στο ρυθμό απελευθέρωσης της κορτιζόλης στο νερό (Κεφάλαιο 9).
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το λαβράκι παρουσίασε γενικά υψηλότερες τιμές κορτιζόλης από το ροφό στους ιστούς που αναλύθηκαν, αλλά οι διαφορές αυτές ήταν στατιστικά σημαντικές μόνο για το ήπαρ και το σπλήνα. Όσον αφορά στη σταθερότητα της απόκρισης στην καταπόνηση, τα αποτελέσματα δεν επιβεβαίωσαν τη σταθερή παρουσία HR και LR ατόμων στο συγκεκριμένο πληθυσμό λαβρακιού. Η μελέτη της οντογένεσης της κορτιζόλης σε συνθήκες εντατικής εκτροφής, έδειξε ότι το λαβράκι παρουσιάζει παρόμοιο πρότυπο μεταβολών με αυτό άλλων ειδών, αλλά υψηλότερες συγκεντρώσεις κορτιζόλης σώματος και κυρίως μετά το στάδιο της κάμψης της νωτοχορδής (27η ημέρα μετά την εκκόλαψη, Day Post Hatching, DPH). Η κορτιζόλη μειώθηκε κατά τη διάρκεια της εμβρυογένεσης μέχρι την εκκόλαψη περίπου και στη συνέχεια άρχισε να αυξάνεται λόγω της έναρξης της ενδογενούς παραγωγής (11 DPH). Η απόκριση στην καταπόνηση ξεκίνησε ήδη από το στάδιο του πρώτου ταΐσματος (11 DPH), όπου και σηματοδοτείται η λειτουργία του υποθαλαμικού – υποφυσιακού – μεσονεφρικού (Hypothalamus – Pituitary – Interrenal, HPI) άξονα, αλλά η ένταση της αυξήθηκε στα μεταγενέστερα αναπτυξιακά στάδια. Επίσης, ανώριμα άτομα λαβρακιού, κατά τη διάρκεια προσομοίωσης μεταφοράς για 24 ώρες σε δύο πυκνότητες (20 και 50 kg m-3) παρουσίασαν αυξημένους ρυθμούς απελευθέρωσης κορτιζόλης. Το μέγεθος των ψαριών επηρέασε το ρυθμό απελευθέρωσης κορτιζόλης μετά από καταπόνηση, παρά τις παρόμοιες συγκεντρώσεις κορτιζόλης στο πλάσμα και στα δύο μεγέθη που μελετήθηκαν. Τα μεγαλύτερα άτομα απελευθέρωναν κορτιζόλη με τριπλάσιο ρυθμό από τα μικρότερα, όση ήταν περίπου και η διαφορά των μαζών τους. Τέλος, παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικά υψηλότερες συγκεντρώσεις κορτιζόλης πλάσματος στα ώριμα άτομα και των δύο φύλων σε σύγκριση με τα ανώριμα. Η κορτιζόλη πλάσματος των απομονωμένων, από τα θηλυκά, αρσενικών ατόμων ήταν υψηλότερη από αυτή των ανάμικτων αρσενικών (αναλογία φύλου 1:1), υποδεικνύοντας πιθανή καταπόνηση λόγω μεταβολής των κοινωνικών σχέσεων, είτε λόγω αυξημένου ανταγωνισμού, επιθετικότητας και δημιουργίας ιεραρχιών, λόγω και της χαμηλής πυκνότητας που επικρατούσε στη διάρκεια του πειράματος, είτε λόγω της απουσίας των θηλυκών ορμονών.
|
Μελέτη της καταπόνησης και ανάπτυξη μη-επεμβατικής μεθόδου προσδιορισμού της ελεύθερης κορτιζόλης στο θαλασσινό νερό σε μεσογειακά είδη ιχθύων, με έμφαση στο λαβράκι, Dicentrarchus labrax.
