Techniques d''elevage intensif de la daurade doree (sparus aurata (L.)) de la naissance a l''age de deux moisIntensive rearing techniques of gilthead sea bream (Sparus aurata (L.)) from hatching to two months old

The larvae were reared in cylindro-conical tanks from hatching to 25 days old and transferred into square flat tanks after this age. The larvae were fed on living prey up to 40 days old and then weaned onto dry pellets.

A total of 80,000 just-hatched larvae was used in the experiments and the survival rate was 11% up to 2 months old (weaned larvae). The best batch of larvae had a 65% survival rate from hatching to 25 days old. Two thousand eight hundred and sixty fingerlings, 97% of the number produced this year, were obtained with 8% survival from hatching up to 2 months old.

The general rearing technique, the feeding scheme and the daily amounts of food used are described.

Résumé

L'élevage est réalisé en bacs cylindro-coniques de la naissance à l'âge de 25 jours, en bacs de pisciculture classiques ensuite. Les animaux sont nourris de proies vivantes jusqu' à l'âge de 40 jours, puis sevrés sur aliments composés secs.

L'ensemble des expériences porte sur un total de 80 000 larves. La survie moyenne est de 11% à l'âge de 25 jours (changement de bac), de 3,5% à 2 mois (fin de sevrage). Dans la meilleure expérience le taux de survie à 25 jours est portéà 65%. 2 860 alevins soit 97% de la production totale de la saison sont obtenus avec une survie de 8 depuis l'éclosion.

La séquence alimentaire et les quantités de nourriture employées sont détaillés ainsi qui la technologie de l'élevage.     

Effect of restricted access to demand-feeders on diurnal pattern of liver composition,plasma metabolites and hormone levels in Oncorhynchus mykiss

In order to study the relative importance of the feeding time and the light/dark alternation, as synchronizers of metabolic and endocrine parameters, the hepatosomatic index, liver glycogen contents, plasma glucose, nonesterified fatty acids, cortisol, growth hormone and thyroid hormone concentrations between dawn −2h and dawn + 12h are described in immature rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Trout were held in groups of 30 individuals and given access to a demand-feeder for only 3h per day, between dawn and dawn + 3h for 6 aquaria, and between dawn + 4h and dawn + 7h for another series of 6 aquaria. There was a clear effect of the time of food access on most of the studied parameters, with a decreased amplitude of variation, or a decreased mean level, in the fish eating in the middle of the photophase, compared with the fish eating at dawn. Superimposed on this apparent depressive effect of phase shifting of food access, some parameters also show direct responses to the shift of eating time, with a post-prandial increase or decrease.

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Résumé Afin d'étudier l'importance relative de l'heure des repas et de l'alternance jour/nuit, en tant que synchroniseurs de paramètres métaboliques et endocriniens ches des truites arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) immatures, 6 lots de 30 individus, avaient accès à un distributeur d'aliments à la demande durant les 3 premières heures du jour (8h–11h), tandis que 6 autres lots de 30 individus n'avaient accès aux distributeurs d'aliments qu'au milieu de la photophase (12h–15h). Durant les 8 derniers jours, l'indice hépatosomatique, le taux de glycogène hépatique, ainsi que les concentrations plasmatiques en glucose, acides gras non-estèrifiès, cortisol, GH et hormones thyroidiennes ont été suivis entre l'aube 2h et l'aube + 12h. Il a alors été observé un effet significatif de l'heure d'accès à la nourriture sur la plupart des paramètres étudiés, se traduisant par une diminution de l'amplitude de variation de ces paramètres, ou encore une diminution de leurs valeurs moyennes, chez les truites ayant accès à la nourriture au milieu de la période d'éclairement par rapport à celles ayant accès aux distributeurs d'aliments à l'aube. Pour certains paramètres, il a aussi été observé une réponse plus directe, avec un changement post-prandrial des valeurs enregistrées, superposé à cet apparent effet dépresseur du décalage de la phase d'alimentation.

     

Adaptation osmotique a l'eau de mer de differentes especes (Salmo trutta, Salmo gairdneri, Salvelinus fontinalis) et hybride (Salmo trutta ♀ × Salvelinus fontinalis ♂) de salmonides

Spring activation of the gill Na⁺---K⁺-ATPase, osmotic variations after direct exposure to sea-water of high salinity (35.5‰), survival, and growth were studied in three salmonid species reared in France (Salmo trutta, Salmo gairdneri, Salvelinus fontinalis) and in the hybrid tiger trout (♀ S. trutta × ♂ S. fontinalis).The brown trout (S. trutta) studied showed physiological characteristics of smoltification: increase of the gill enzyme activity in fresh-water, rapid control of the osmotic lack of balance after sea-water contact, good growth and survival in summer.Rainbow trout presented characteristics of sedentary species: low values of the gill Na⁺---K⁺-ATPase in fresh-water, and greater and more durable osmotic variations. In spite of a certain degree of euryhalinity in spring and winter, this species suffered significant losses in sea-water during summer.Brook trout appeared as a very stenohaline species unable to survive in sea-water of high salinity; the hybrid presented intermediate characteristics between the two parents.The level of activity of the gill Na⁺---K⁺-ATPase in fresh-water, as well as its evolution after sea-water contact appears as a good indicator of the adaptability of the species to a very hyperosmotic environment, and reveals different strategies for regulating the hydromineral balance, which are discussed.

Résumé

L'activation printanière du système Na⁺---K⁺-ATPasique des microsomes de la branchie chez trois espèces de salmonidés existant en France (Salmo trutta, Salmo gairdneri, Salvelinus fontinalis) et de l'hybride tigre (Salmo trutta ♀ × Salvelinus fontinalis ♂), les modifications osmotiques après transfert en mer de salinitéélevée (35,5‰) et les performances de survie et croissance ont étéétudiées.La truite fario testée se comporte comme une espèce à smoltification: élévation de l'activité branchiale en eau douce, rapide contrôle du déséquilibre osmotique après transfert en mer, bonnes survie et croissance. La truite arc-en-ciel domestique répond comme une espèce sédentaire, avec des valeurs ATPasiques faibles en eau douce, un déséquilibre ionique relativement important à court terme, et plus long à disparaître. En dépit d'un niveau d'euryhalinitéà certaines époques, les mortalités observées sont élevées en été. L'omble de fontaine présente un très faible niveau d'euryhalinité et n'a pas survécu en mer dans les conditions de l'expérience, l'hybride se comporte de façon intermédiaire par rapport aux deux parents.Le niveau d'ATPase en eau douce ainsi que l'augmentation d'activité après transfert paraissent un bon indicateur des facultés d'adaptation de l'animal à un milieu très hypertonique et révèlent des stratégies différentes de régulation de la balance hydrominérale selon les groupes d'espèces envisagés. Tous ces faits sont discutés.     

Arginine vasotocin and fish osmoregulation

Pituitary arginine vasotocin (AVT) secretion is sensitive to the osmotic challenge associated with transfer of euryhaline teleosts between sea water (SW) and fresh water (FW). Pituitary AVT content in FW-adapted flounders greatly exceeds that in SW-adapted fish. Plasma AVT concentrations are in the range 10⁻¹²−10⁻¹¹ M (1–100 pg/ml). In euryhaline species, like the eel, flounder and trout, there were no consistent, marked differences in plasma AVT concentrations between FW- and SW-adapted fish. In SW- but not FW-adapted flounders plasma AVT and sodium concentrations are correlated. During the initial period of acclimation from FW to SW eels, show a transitory rise in plasma AVT concentration which is associated with a transitory increase in plasma Angiotensin II. In view of the range of plasma AVT concentration observed in SW- and FW-adapted fish, it is evident that of the described dose-dependent effects of AVT on urine production, only the antidiuretic responses are likely to be of physiological significance. In addition to the presence of a V₁-type vascular receptor for AVT, the nephron also possesses a V₂-type receptor, coupled to adenylate cyclase. In the gill tissue AVT receptors are also present, but in this tissue receptor occupancy leads to inhibition of cAMP production rather than the stimulation observed in renal tissue. The functional significance of the gill AVT receptor remains to be established.

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Résumé La sécrétion d'arginine vasotocine (AVT) hypophysaire est sensible aux modifications de la pression osmotique observées lors du transfert d'eau douce en eau de mer de téléostéens euryhalins. Les contenus hypophysaires en AVT chez des flets adaptés à l'eau douce sont largement supérieurs à ceux des poissons adaptés à l'eau de mer. Les concentrations plasmatiques en AVT se situent entre 10⁻¹² et 10⁻¹¹ M. Chez les espèces euryhalines comme l'anguille, le flet et la truite, iln'y a pas de différences marquées dans les concentrations plasmatiques d'AVT en eau douce et en eau de mer. Chez des poissons adaptés à l'eau de mer, les niveaux plasmatiques d'AVT et de sodium sont corrélés ce qui n'est pas le cas chez les poissons adaptés à l'eau douce. Pendant la période initiale d'aclimatation à l'eau de mer, une augmentation transitoire des niveaux plasmatiques d'AVT est observée chez l'anguille, associée à une augmentation de l'angiotensine II plasmatique. Compte tenues des concentrations plasmatiques d'AVT mesurées chez des poissons adaptés à l'eau douce ou à l'eau de mer, il est evident que parmi les effets dose-dépendants de l'AVT sur la production d'urine décrits dans la littérature, seules les réponses antidiurétiques ont vraissemblablement une signification physiologique. En plus de la présence de récepteurs vasculaires pour l'AVT de type V₁, le nephron possède aussi des récepteurs de type V₂ couplés à l'adénylate cyclase. Dans les branchies, les récepteurs à l'AVT sont aussi présents, mais dans ce tissu, l'occupation des récepteurs conduit à une inhibition de la production d'AMPc contrairement à la stimulation observée dans le tissu rénal. La signification fonctionnelle du récepteur branchial à l'AVT reste à établir.

     

Osmoregulatory actions of growth hormone and its mode of action in salmonids: A review

Osmoregulatory actions of growth hormone (GH) and its mode of action in salmonids are reviewed. We present evidence suggesting that insulin-like growth factor I (IGF-I) mediates some of the actions of GH on seawater acclimation. Plasma concentration and turnover of GH rise following exposure to seawater. Exogenous GH (in vivo) increases gill Na⁺,K⁺-ATPase activity and the number of gill chloride cells, and inhibits an increase in plasma osmolarity and ions following transfer of fish to seawater. A single class of high affinity GH receptors is present in the liver, gill, intestine, and kidney. The levels of IGF-I mRNA in the liver, gill and kidney increased after GH-injection. After transfer to seawater, IGF-I mRNA increased in the gill and kidney following the rise in plasma GH, although no significant change was seen in the liver. Injection of IGF-I improved the ability of the fish to maintain plasma sodium levels after transfer to seawater. GH treatment also sensitizes the interrenal to adrenocorticotropin (ACTH), increasing cortisol secretion. Both cortisol and IGF-I may be involved in mediating the action of GH in seawater adaptation, although studies on the effect of GH on osmoregulatory physiology of non-salmonid species are limited. An integrated model of the osmoregulatory actions of GH is presented, and areas in need of research are outlined.

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Résumé Cet article est une revue des effets osmorégulateurs de l'hormone de croissance et de son mode d'action. Nous présentons des résultats qui suggèrent que le facteur de croissance de type insuline (IGF-I) est un médiateur de certaines des actions de la GH sur l'adaptation à l'eau de mer. Les concentrations plasmatiques et le renouvellement de la GH augmentent après transfert en eau de mer. La GH exogène stimule (in vivo) l'activité Na⁺,K⁺-ATPase et le nombre de cellules à chlorure branchialeset inhibe les augmentations de l'osmolarité et des concentrations ioniques du plasma observées après transfert en eau de mer. Une seule classe de récepteurs à haute affinité pour la GH est présent dans le foie, les branchies, l'intestin et le rein. Les niveaux d'ARNm d'IGF dans le foie, les branchies et le rein augmentent après injection de la GH. Après transfert en eau de mer, les ARNm de l'IGF augmentent dans les branchies et dans le rein en suivant l'augmentation de GH plasmatique, bien qu'aucune modification ne soit observée au niveau du foie. L'injection d'IGF augmente la capacité du poisson à maintenir ses niveaux de sodium plasmatique après transfert en eau de mer. Le traitement à la GH augmente la sensibilité à l'adrenocorticotropine (ACTH) et stimule donc les niveaux de cortisol. A la fois le cortisol et l'IGF-I semblent impliqués comme médiateurs des effets de la GH dans l'adaptation à l'eau de mer, bien que les études sur les effets de la GH sur la physiologie de l'osmorégulation chez les espèces non-salmonidés restent encore limitées. Un modèle intégré des actions de la GH sur l'osmorégulation est présenté et les domaines de recherche à développer sont soulignés.

     

Involvement of protein kinase C in the modulation of gonadotropin and growth hormone secretion from dispersed goldfish pituitary cells

It has been established that secretion of gonadotropin (GtH) and growth hormone (GH) release in goldfish are both stimulated by GtH-releasing hormone (GnRH); in addition GtH secretion is inhibited by dopamine D₂ mechanisms. In the present study, depletion of protein kinase C (PKC) in goldfish pituitary cells reduced the GtH and GH responses to GnRH and an activator of PKC in static culture. In perifusion studies, GtH released in response to sGnRH analog was greatly attenuated in PKC-depleted cells, however, hormone responses to forskolin were enhanced. Stimulation of dopamine D₂ receptors reduced the GtH, but not the GH, responses elicited by PKC activators. These results indicate that PKC participates in the GtH and GH responses to natural neuroendocrine regulators in the goldfish.

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Résumé Il a été établi que chez le poisson rouge, les sécrétions de gonadotropine (GtH) et d'hormone de croissance (GH) sont toutes les deux stimulées par la gonadolibérine (GnRH); de plus, la sécrétion de GtH est inhibée par des mécanismes dopaminergiques de type D₂. Dans le présent travail, la déplétion de la teneur en protéine kinase C (PKC) dans des cellules hypophysaires de poisson rouge réduit les résponses en GtH et GH au GnRH et à un activateur de la PKC de cellules maintenues en incubation statique. Dans des cellules maintenues en périfusion et soumises à une déplétion en PKC, la GtH libérée en réponse à un analogue du sGnRH est fortement diminuée, cependent les réponses hormonales à la forskoline sont augmentées. La stimulation des récepteurs dopaminergiques D₂ réduit, dans le cas d'action d'activateur de la PKC, la réponse en GtH mais pas en GH. Ces résultats indiquent que la PKC est impliquée dans les mécanismes de régulation de GtH et GH par des facteurs neuroendocriniens naturels.

     

Cloning and sequence analysis of hypothalamus cDNA encoding tilapia melanin-concentrating hormone

Melanin-concentrating hormone (MCH) is a neuroendocrine peptide involved in the regulation of skin pigmentation in teleosts. We isolated and sequenced a 543 bp hypothalamic cDNA encoding the MCH-preprohormone of tilapia (Oreochromis mossambicus). Initially, polymerase chain reaction (PCR) experiments were performed on hypothalamic RNA with a synthetic oligonucleotide primer corresponding to a conserved region of salmon and mammalian MCH peptide and an oligo dT primer. A 0.2 kb PCR fragment was obtained and found to have low but significant nucleotide sequence similarity with the 3′ ends of known MCH-mRNAs. Subsequently, the PCR fragment was used to screen λZAP cDNA libraries constructed from tilapia hypothalamic poly(A⁺) RNA. The cloned tilapia MCH preprohormone cDNA encodes a 133-amino acid protein of which 17 amino acids belong to the signal peptide. The MCH peptide sequence is located at the carboxy terminus of the preprohormone structure and is preceded by a pair of arginine residues which can serve as a proteolytic cleavage site. 23 to 25 amino acids further upstream in the prohormone structure three consecutive basic residues are present. Cleavage at this site would yield a 22-amino acid MCH gene-related peptide (Mgrp), which is much larger than (12− to 13-amino acid) salmon and mammalian Mgrp. A comparative structural analysis between tilapia preproMCH and its salmon and mammalian counterparts revealed that the MCH peptide sequence is very well conserved (100% identity with salmon and 75% identity with both rat and human MCH). In contrast, the remaining parts of the preproMCH structures have diverged considerably. Northern blot analysis revealed the presence of tilapia preproMCH mRNA in the hypothalamus and not in other brain regions nor in several peripheral tissues.

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Résumé La MCH (melanin-concentrating hormone) est un peptide neuroendocrinien impliqué dans la régulation de la pigmentation de la peau chez les Téléostéen. Nous avons isolé et séquencé un ADNC hypothalamique de 543 pairs de bases codant pour la préprohormone de la MCH de tilapia (Oreochromis mossambicus). Ce travail a débuté par des expériences de PCR (Polymerase Chain Reaction) qui ont été réalisées sur des ARNm hypothalamiques avec comme amorces un oligonucléotide synthétique correspondant à une région conservée du peptide MCH de saumon et de mammifère et un oligo dT. Un fragment de 0.2 kb a ainsi été obtenu par PCR et l'analyse de sa séquence nucléotidique montre une similitude faible mais significative avec les extrémités 3′ des ARNms de MCH connus. Ensuite ce fragment a été utilisé pour cribler des banques de cDNA construites dans λZAP à partir d'ARN poly (A⁺) d'hypothalamus de tilapia. L'ADNc de la préprohormone de MCH de tilapia code pour une proteine de 133 acides aminés dont 17 constituent le peptide signal. Le peptide de la MCH est localisé dans l'extrémité carboxy de la préprohormone et se trouve précédé par une pair de résidus arginine qui servent de site de coupure protéolitique. De plus, 3 résidus basiques consécutifs sont présents à 23–25 acides aminés en amont de la structure de la prohormone. La coupure à ce site permettrait d'obtenir un peptide associé au gène de la MCH (Mgrp) de 22 acides aminés, ce qui est beaucoup plus grand (de 12 à 13 acides aminés) que les Mgrp de saumon ou de mammifères. Une analyse structurale comparée entre la preproMCH de tilapia et la preproMCH de saumon et de mammifères montre que la séquence du peptide MCH est très conservée (100% d'identité avec le saumon et 75% d'identité avec la MCH humaine ou de rat). Par contre, les autres parties de la structure de la preproMCH ont divergé considérablement. L'analyse par “Northern Blot” met en évidence la présence d'ARNm de preproMCH dans l'hypothalamus de tilapia mais pas dans les autres régions du cerveau ni dans plusieurs tissus périphériques.

     

β-adrenergic signal transduction in fish: interactive effects of catecholamines and cortisol

The elevation of plasma catecholamine levels during acute stress initiates a series of compensatory physiological and biochemical mechanisms to alleviate the disruptive effects of stress on blood oxygen transport. Of particular importance is the β-adrenergic activation of a Na⁺/H⁺ antiporter associated with the red blood cell (rbc) membrane. Upon activation, the Na⁺/H⁺ antiporter extrudes H⁺ from the rbc and the resultant alkalinization of the rbc interior serves to enhance both the affinity and the capacity of haemoglobin O₂ binding. The activation of the Na⁺/H⁺ exchanger is dependent upon the intracellular accumulation of cyclic AMP. The extent of cyclic AMP accumulation is determined, in part, by the number and/or affinities of cell surface β-adrenoreceptors. Recent studies have shown that the number of cell surface β-adrenoreceptors are rapidly increased during acute hypoxia and that this phenomenon may explain the enhanced responsiveness of hypoxic rbc's to exogenous catecholamines. In certain instances, plasma catecholamine and cortisol levels rise concurrently. We recently have shown that chronic (10 day) elevation of cortisol levels, in vivo, or short-term (24h) elevation, in vitro, caused significant elevation of internalized β-adrenoreceptors. Upon exposure of the rbc's to hypoxia, these additional receptors are rapidly recruited to the cell surface where they become functionally coupled to adenylate cyclase. Ultimately, therefore, chronic elevation of plasma cortisol levels increases the responsiveness of the rbc to circulating catecholamines. We recently have identified similar enhancement of cell surface β-adrenoreceptors by cortisol and increased physiological responsiveness (glycogenolysis) to catecholamines in trout hepatocytes. Thus, chronic elevation of cortisol levels appears to be generally adaptive for increasing the sensitivity of the β-adrenergic signal transduction system of at least two cell types (rbc's, hepatocytes) involved in the amelioration of acute stress when plasma catecholamine levels rise.

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Résumé L'élévation des niveaux de cathécolamines plasmatiques pendant un stress aigu déclenche une série de mécanismes physiologiques et biochimiques de compensation destinés à suprimer les effets destructeurs du stress sur les transport d'oxygène par le sang. L'activation β-adrénergique de l'antipore Na⁺/H⁺ associé à la membrane des globules rouges du sang (rbc) est particulièrement importante. Après activation, l'antipore Na⁺/H⁺ excrète du globule rouge H⁺ et l'alcalinisation du milieu intérieur du globule qui en résulte sert à stimuler l'affinité et la capacité de liaison hémoglobine-O₂. L'activation de l'échangeur Na⁺/H⁺ est dépendante de l'accumulation intracellulaire d'AMP cyclique. La quantité d'AMP cyclique accumulée est déterminée en partie par le nombre et/ou l'affinité des β-adrénorécepteurs situés à la surface des cellules. Des études récentes montrent que le nombre de β-adrénorécepteurs de surface augmente rapidement pendant une hypoxie aigue et que ce phénomène pourrait expliquer la stimulation de la réponse des globules rouges hypoxiques à des cathécolamines exogènes. Dans certains cas, les niveaux plasmatiques de cortisol et de cathécolamine augmentent simultanément. Nous avons récemment montré qu'une augmentation chronique (10 jours) des niveaux de cortisol in vivo ou une élévation de courte durée (24h) in vitro conduisent à une augmentation des β-adrénorécepteurs internalisés. Suite à l'exposition de globules rouges à une hypoxie, ces nouveaux récepteurs sont rapidement recrutés à la surface de la cellule où ils deviennent fonctionnellement couplés à l'adénylate cyclase. En dernier lieu donc, une élévation chronique des niveaux de cortisol augmente la réponse des globules rouges aux cathécolamines circulants. Nous avons récemment identifié une augmentation similaire des β-adrénorécepteurs de surface cellulaire par le cortisol et une réponse physiologique (glycogénolyse) stimulée par les cathécolamines dans les hépatocytes de truite. Ainsi, une élévation chronique des niveaux de cortisol semble être en général adaptative et augmentant la sensibilité du système de transduction du signal β-adrénergique dans au moins 2 types de cellules (les globules rouges et les hépatocytes) impliquées dans l'amélioration du stress aigu quand les niveaux de cathécolamine plasmatique augmentent.

     

A soft technology to improve survival and reproductive performance of Litopenaeus stylirostris by counterbalancing physiological disturbances associated with handling stress

The consequences of handling stress (fishing, transfer, eyestalk ablation) on shrimp broodstock are poorly documented. The weakness of farmed shrimp, Litopenaeus stylirostris, during winter is a major problem in New Caledonia, because of seasonal climate (tropical–sub-temperate). The transfer of broodstock in winter from earthen outdoor ponds to indoor maturation tanks in the hatchery (T = 20 °C, Salinity = 35‰, fed shrimp) usually leads, after 48 h, to high mortality (up to 70%). Eyestalk ablation to induce ovarian maturation in females leads to further mortality.

Starting from a background analysis of physiological disturbances (initial osmoregulatory imbalance) associated with handling stress (Wabete, N., Chim, L., Lemaire, P., Massabuau, J.-C., 2004. Caractérisation de problèmes de physiologie respiratoire et d'échanges ioniques associés à la manipulation chez la crevette pénéide Litopenaeus stylirostris à 20 °C. Styli 2003. Trente ans de crevetticulture en Nouvelle-Calédonie. Ed. Ifremer. Actes Colloq. 38, 75-84.), we developed a protocol using a soft technology, based on modifications of water salinity, temperature and feeding regime. The aim was to minimize problems of osmoregulatory imbalance and associated mortalities. The protocol we developed, called the LSD OT protocol (Low Salinity and Diet, Optimal Temperature), was first evaluated on sub-adult shrimp (20–25 g) and then applied to broodstock. Survival after transfer and following eyestalk ablation, as well as reproductive achievement (spawning rate, nauplii number) was considerably improved when shrimps were transferred under “physiological comfort” i.e. warmed isosmotic water (26 °C and 26‰) and unfed for 3 d. This new handling protocol, based on a better control of salinity, temperature and feeding conditions, has been transferred successfully to private hatcheries and already contributes to an increased profitability of New-Caledonian shrimp industry.     

Preparation and comparison of biological properties of recombinant carp (Cyprinus carpio) growth hormone and its Cys-123 to Ala mutant

Carp growth hormone (cGH) cDNA, in which Cys-123 was mutated to Ala, was prepared, transferred to the expression vector, expressed in Escherichia coli and the mutant was purified to homogeneity. The mutation only slightly improved yield of the monomeric fraction, indicating that Cys-123 is not involved in improper refolding. As compared to cGH, the mutant (cGH-C123A) exhibited lower binding affinity toward homologous liver receptors and lower bioactivity in a 3T3-F442A preadipocyte bioassay despite the fact that both hormones exhibited almost identical cross-reactivity with anti-cGH antibodies. These results, along with those of a structural comparison to hGH, suggest that Cys-123 is located in the hydrophobic core of the hormone, and is most likely affecting the conformation of the binding site. Dimeric forms of the hormone and its mutant were less active than their respective monomers. Homologous binding experiments using a carp liver microsomal fraction revealed a single receptor population with Kd = 0.77 nM and B_max = 241 fmol/mg microsomal protein.

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Résumé Un ADN complémentaire (cDNA) de l'hormone de croissance de carpe (cGH), dans lequel l'acide aminé Cys-123 a été muté en Ala, a été préparé, inséré dans un vecteur d'expression, et exprimé dans Escherichia coli. Le mutant a ensuite été purifié jusqu'à homogénéité. La mutation améliore seulement faiblement la production de la fraction monomérique, indiquant que le Cys-123 n'est pas impliqué dans un repliement erroné. Comparé à la cGH, sa forme mutée (cGH-C123A) montre une plus faible affinité de liaison vis à vis de récepteurs hépatiques homologues, et une plus faible activité biologique dans un test réalisé sur des préadipocytes 3T3-F442A; cela en dépit du fait que les deux hormones présentent des réactions croisées presque identiques avec un anticorps anti-cGH polyclonale. Ces résultats, associés à une comparaison à la structure de l'hGH, suggèrent que le Cys-123 est localisé dans la partie hydrophobique de l'hormone, et affecte, le plus vraisemblablement, la conformation du site de liaison. Les formes dimériques de l'hormone et de sa forme mutée sont moins actives que leurs monomères respectifs. Les études de liaison homologue, réalisées avec des fractions microsomales de foie, révèlent une population unique de récepteurs de Kd = 0,77 nM et de B_max = 241 fmol/mg de proteine microsomale.

     

Insulin-like growth factor I (IGF-I) mRNA expression in coho salmon,Oncorhynchus kisutch: Tissue distribution and effects of growth hormone/prolactin family proteins

To examine the hormonal and nutritional regulation of insulin-like growth factor I (IGF-I) mRNA expression, a sequence-specific solution hybridization/RNase protection assay for coho salmon IGF-I mRNA was developed. This assay is both rapid and sensitive and has low inter- (less than 15%) and intra-assay variations (less than 5%). Using this assay, the tissue distribution of IGF-I mRNA and effects of growth hormone (GH), prolactin (PRL) and somatolactin (SL) on hepatic IGF-I mRNA expression in coho salmon were examined in vivo. Liver had the highest IGF-I mRNA level of 16 pg/μg DNA. Significant amounts of IGF-I mRNA were also found in all other tissues examined (intestine 4.1, kidney 3.8, gill arch 2.4, brain 2.4, ovary 2.3, muscle 2.1, spleen 1.7 and fat 1.1 pg/μg DNA). Injection of coho salmon GH at doses of 0.1 and 1 μg/g body weight significantly increased the hepatic IGF-I mRNA levels in a dose-dependent manner. Injection of coho salmon SL, a recently discovered member of the GH/PRL family, stimulated the IGF-I mRNA expression at the higher dose (1 μg/g), whereas coho salmon PRL had no effect at either dose. Concentration-dependent stimulation by coho salmon GH was also obtained in vitro in primary culture of salmon hepatocytes in concentrations ranging from 0.01 to 1 μg/ml. These results indicate that IGF-I mRNA expression occurs in a variety of tissues in coho salmon, and that at least the hepatic expression is under the regulation of GH and possibly other hormones. The sequence-specific assay established in the present study can be used for accurate quantitation of IGF-I mRNA in salmonid species, and can contribute to a better understanding of the physiology of IGF-I in salmonids.

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Résumé Afin d'étudier les régulations homronales et nutritionnelles de l'expression des ARNm de l'IGF-I (insulin-like growth factor I), un dosage spécifique par hybridation en solution des ARNm d'IGF-I de saumon coho et protégé des RNases, a été développé. Ce dosage, à la fois rapide et sensible, présente un faible coefficient de variation inter- (< 15%) et intra- (< 5%) dosage. L'étude de la distribution tissulaire des ARNm de l'IGF-I et des effets de l'hormone de croissance (GH), de la prolactine (Prl) et de la somatolactine (SI) sur l'expression hépatique des ARNm de l'IGF-I, a été entreprise in vivo chez le saumon coho en utilisant ce dosage. Le foie présente les plus grandes quantités d'ARNm d'IGF-I (16 pg/μg d'ADN). Des quantités significatives d'ARNm d'IGF-I ont été également détectées dans tous les autres tissus étudiés (intestin 4,1; rein 3,8; branchie 2,4; ovaire 2,3; muscle 2,1; rate 1,7 et graisse 1,1 pg/μg d'ADN). L'injection à des saumons coho, de GH à des doses de 0,1 et 1 μg/g de poids vif, augmente significativement et de manière dose dépendante les niveaux hépatiques d'ARNm d'IGF-I. L'injection de SI de saumon coho, un membre récemment découvert de la famille GH/Prl, stimule avec la plus haute dose utilisée, l'expression des ARNm d'IGF-I alors que la Prl n'a aucun effet. La GH augmente de manière dose dépendante (0,01–1 μg/ml) l'expression in vitro des ARNm d'IGF-I par des ARNm d'IGF-I par des hépatocytes de saumon coho en culture. Ces résultats indiquent que, chez le saumon coho, l'expression des ARNm d'IGF-I est présente dans le nombreaux tissus et que, l'expression hépatique est, au moins en partie, régulée par la GH et peut-être par d'autres hormones. Le dosage par séquence spécifique mise au point dans le présent travail, peut-être utilisé pour la quantification précise des ARNm, d'IGF-I de salmonidés et devrait permettre une meilleure connaissance de la physiologie de L'IGF-I chez les salmonidés.

     

Specific binding of [3H]17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one to oocyte cortices of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

Specific binding of [³H]17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one (17α,20β-DP) to plasma membranes prepared from defolliculated oocytes of rainbow trout (Onchorhynchus mykiss) was identified and characterized. Binding was rapid and reached equilibrium in 30 min. 17α,20β-DP strongly inhibited [³H] 17α,20β-DP binding in a competitive manner. Scatchard analysis revealed two different binding sites: a high affinity binding site with a K_d of 18 nM and a B_max of 0.2 pmoles/mg protein; and a low affinity binding site with a K_d of 0.5 μM and a B_max of 1 pmoles/mg protein. This binding activity was successfully solubilized with n-heptyl-β-D-thioglucoside. [³H]17α,20β-DP binding to solubilized preparations reached equilibrium in 1h, and was competitively inhibited with 17α,20β-DP and 17α,20β,21-trihydroxy-4-pregnen-3-one. However, Scatchard analysis showed a single binding site with a K_d of 0.3 μM. The reason for the disappearance of the high affinity binding site in solubilized preparations remains unclear. These results demonstrate that a specific binding site for 17α,20β-DP exists in the plasma membrane of rainbow trout oocytes.

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Résumé Une liaison spécifique de le [³H]17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one (17α,20β-DP), avec des membranes plasmiques d'ovocytes défollicularisés de truite arc-en-ciel (Onchorhynchus mykiss), a été identifiée et caractérisée. Sa cinétique est rapide et atteint son équilibre en 30 minutes. Le 17α,20β-DP inhibe fortement, et de manière compétitive, la liaison de la [³H] 17α,20β-DP. Une étude de Scatchard a mis en évidence deux sites diffŕents de liaison: un site de forte affinité, de K_d 18 nM et de B_max 0,2 pmoles/mg de protéine; et un site de faible affinité, de K_d 0,5 μM et de B_max 1 pmoles/mg de protéine. L'activité de liaison a été solubilisée, avec succés, par le n-heptyl-β-D-thioglucoside. Dans la fraction soluble, la liaison de le [³H]17α,20β-DP atteint un équilibre en 1h.; et elle est complétement inhibiée par la 17α,20β-DP et le 17α,20β,21-trihydroxy-4-pregnen-3-one. Cependant, une étude de Scatchard ne permet de déceler qu'un seul site de liaison, de K_d 0,3 μM. La disparition du site de liaison de forte affinité dans la fraction soluble reste inexpliquée. Ces résultats démontrent l'existence d'un site spécifique de liaison du 17α,20β-DP dans les membranes plasmiques des ovocytes de truite arc-en-ciel.

     

Dynamics of glucose in the haemolymph of female giant freshwater prawn,Macrobrachium rosenbergii,influences reproductive and non‐reproductive moulting cycles

Glucose, when measured in haemolymph, has been found to reflect a useful predictor of energetic investment. This study evaluated the pattern of glucose in the haemolymph, with an attempt to gain a better insight into the role of glucose as nutritional source of ovarian development and energy reserves during reproductive and non‐reproductive moulting cycles. The haemolymph of female giant freshwater prawn, Macrobrachium rosenbergii, was obtained at eight different moulting stages, and levels of glucose were determined using an enzymatic colorimetric glucose‐oxidase method in parallel with a histological examination of ovarian development. Glucose levels were relatively low (0.15 ± 0.02 mg mL^?1) at D₀ stage, an abrupt increase (0.52 ± 0.13 mg mL^?1) during premoult D₁ stage and declined (0.32 ± 0.10 and 0.31 ± 0.09 mg mL^?1) during premoult D₂ and D₃ stages, respectively; thereafter, a slight increase (0.43 ± 0.09 mg mL^?1) occurred at post‐moult A stage. The progression of ovarian growth, marked by an increasing gonadosomatic index (GSI) pattern during the reproductive moulting cycle (C₀–D₃ stages), was directly proportionate to fluctuations in glucose levels. GSI was significantly positively correlated with glucose (R = 0.40; P < 0.05). In contrast, glucose was notably higher at post‐moult A and premoult D₂ stages during non‐reproductive moulting cycle, the period during which glucose is crucial for exoskeletal chitin synthesis. At this particular stage, a negative correlation between body weight and glucose (R = ?0.36; P < 0.05) was observed. The dynamics of glucose in the haemolymph of female M. rosenbergii correlated with ovarian growth, which signify that glucose as nutritional source for vitellogenesis, and affects the body weight of this species.     

Effect of supplemental dietary chromium and vanadium on the utilization of different carbohydrates in tilapia, Oreochromis niloticus×O. aureus

Diets containing 40% glucose or starch with either 2 ppm chromium (Cr), 2 ppm vanadium (V) or without either supplement were fed to tilapia, Oreochromis niloticus×O. aureus, to investigate the effect of Cr and V on carbohydrate utilization. Each diet was fed to three aquaria with 18 fish/aquarium in a recirculating, filtered rearing system for 8 weeks. Results indicated that weight gain, protein and energy deposition were significantly (P<0.05) higher in fish fed the starch diet than in those fed the glucose diet. Chromium supplementation significantly increased the weight gain, energy deposition and liver glycogen content in fish fed the glucose diet. Delayed plasma glucose plateau and significantly higher body lipid content were observed in fish fed the glucose diet with Cr than in those without the Cr supplementation.     

Hemocyte characteristics in families of oysters, Crassostrea gigas, selected for differential survival during summer and reared in three sites

High variability among individuals is often encountered when hemocyte characteristics are measured in bivalves. Such variability is suspected to result partly from genetic factors. In this study, hemocyte characteristics of six families of Crassostrea gigas were compared by flow cytometry at one sampling date in October 2001. These families were obtained from a nested, half-sibling cross design, and reared from July to October 2001 at three sites distributed along the French Atlantic coast from north to south: Baie des Veys (Normandy), Rivière d'Auray (Brittany) and Ronce (Marennes-oléron Basin, Poitou Charentes).

Among the 15 measured hemocyte characteristics, production of reactive oxygen species (ROS) of untreated hemocytes (maintained in filtered sterile seawater) and treated hemocytes (zymosan at 20 particles per hemocyte, and with Vibrio sp. S322 at 50 bacteria per hemocyte) was the most notable differences between families. This supports the existence of a genetic basis, at least partly, for the hemocyte characteristics of oysters, and especially for ROS production.

Among the six families analyzed, three have shown high survival during summer (named as “resistant”, mean mortality 5.2%) and three experienced high mortality during summer (named as “susceptible”, 30.6% mean mortality). Families showing high or low survival to summer mortality had similar hemocyte characteristics, regardless of the environmental conditions or reproductive state. Resistant families were observed to have higher total hemocyte counts and lower production of ROS than susceptible families. Moreover, ROS production of hemocytes from susceptible families was diminished significantly more by pathogenic Vibrio than that of resistant families. However, this study demonstrates also that rearing site strongly affected the hemocyte characteristics of all families of oysters, most notably hemocyte concentration and morphology (size and granularity), production of reactive oxygen species (ROS), and susceptibility to the cytotoxic activity of the pathogenic Vibrio sp. S322 (50 bacteria/hemocyte). Food availability and reproductive state are the most probable explanations for the site differences observed. Finally, it appeared difficult to link oyster survival during summer mortality to hemocyte profiles evaluated at one sampling date; other relevant indicators would probably help explaining oyster survival during summer mortality events.     

Pharmacokinetics and tissue distribution of oxytetracycline in sea bass, Dicentrarchus labrax, at two water temperatures

A pharmacokinetic study of oxytetracycline (OTC) following an intravascular administration (40 mg/kg) was carried out in sea bass, Dicentrarchus labrax (110 g), at 13.5 and 22 °C water temperature. Blood, muscle and liver samples were taken at 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 and 128 h post-injection. The plasma data were conformed to a two-compartment model. The kinetic profile of the drug was found to be temperature dependent. The absorption half-life (t_1/2) of OTC was 0.98 and 0.192 h at 13.5 and 22 °C, respectively, whereas the elimination half-time (t_1/2β) of the drug was 69 h at 13.5 °C and 9.65 h at 22 °C. The apparent volume of distribution of the drug at steady state [V_d(ss)] was 5.62 l/kg at 13.5 °C and 2.59 l/kg at 22 °C. The mean residence time (MRT) of OTC was found to be 37.7 h at 22 °C and 71 h at 13.5 °C. The total clearance of the drug (CL_T) was calculated to be 73.5 and 68.7 ml/kg/h at 13.5 and 22 °C, respectively.

Liver levels indicated higher OTC values than respective muscle levels at all time points and for both temperatures. The elimination of OTC from tissues tested was faster at the high temperature, whereas the drug was eliminated faster from liver compared to muscle when comparisons are made at the same temperature.