Sea bream serum displayed bactericidal and hemolytic activities. These activities were depleted when serum was incubated with different activators of the alternative complement pathway (ACP). Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) inhibited both the hemolytic and bactericidal activities, while ethyleneglycol-bis (B-aminoethyl ether)-N, N, N′-tetraacetic acid (EGTA) was not inhibitory. An antibody against the putative third component of sea bream component (C3) was produced. It was observed by immunoelectrophoresis that the sea bream C3 and human C3 migrated in the same position. Crossed immunoelectrophoresis showed that sea bream C3 exhibited a similar pattern of activation when compared with its human counterpart. The anti-sea bream C3 antibody inhibited both bactericidal and hemolytic activities. It was concluded that both serum actions were displayed by the ACP. The best conditions for the sea bream ACP titration were investigated. Of all mammal erythrocytes tested, rabbit erythrocytes (RaRBC) were found to be the best ACP activators and thus were used for the titration. Sea bream showed very high ACP titers when compared with those of mammals. Absorption of naturally occurring antibodies against rabbit RaRBC did not influence the ACP titers. Enzymatic removal of sialic acid from different mammalian erythrocytes increased the sensitivity of these cells to hemolysis mediated by the sea bream ACP.

The objective of this study was to determine the effect of two levels of inclusion of mannan oligosaccharides derived from the outer cell wall of a select strain of Saccharomyces cerevisiae (Bio-Mos, Alltech Inc, USA) on growth, feed utilization, immune status and disease resistance of European sea bass (Dicentrarchus labrax). Specimens of 35 g at initial density of 3 kg/m3 were fed during 67 days at 0 per thousand, 2 per thousand and 4 per thousand dietary MOS level of inclusion in a commercial sea bass diet. Food conversion rate, specific growth rate, whole body biochemical composition, phagocyctic index of head kidney macrophages, NBT index, lysozyme and alternative complement pathway (ACP) activities as well as gut and liver histological structure were evaluated. Growth significantly increased at both MOS dietary inclusion levels. Histological features of the liver showed lower lipid vacuolization and regular-shaped morphology of hepatocytes around the sinusoidal spaces denoting a better utilization of dietary nutrients. No differences were found on gut histological evaluation. Statistical differences (P<0.05) on the phagocytic index were denoted with the inclusion of 4 per thousand Bio-Mos group. A positive correlation was found between the levels of lysozyme and alternative complement pathway activities in blood and the level of inclusion of MOS in diets. After the feeding trial, a cohabitation challenge test and direct gut inoculation were also performed with the pathogen Vibrio alginolyticus in a ratio 3:1. Twenty-one days post-challenge the number of cohabitant fish infected in the control group reached 33% comparing with none on the 0.4 per thousand MOS group. Finally, new fish were infected with V. alginolyticus by gut canalisation. After 24h post-infection no significant difference was denoted between groups and 48 h post-infection total infected fish in the control group was twice that of the 2 per thousand and 4 per thousand MOS groups.

Plastic pollution is a worldwide problem, highlighted by the fact that plastic materials degrade into nano-size particles (<100 nm), potentially becoming more bioavailable as well as a source of entry of other contaminants into organisms. The present study aimed to assess the effects of polystyrene nanoplastics (PS), individually or combined with carbamazepine (Cbz), on the Mediterranean mussel, Mytilus galloprovincialis. For this purpose, mussels were exposed for 96 h to a concentration range of PS (from 0.05 up to 50 mg L-1), to Cbz (6.3 μg L-1) alone and to the mixture of PS + Cbz (0.05 mg L-1+ 6.3 μg L-1). Molecular and biochemical biomarkers were assessed in the digestive glands, gills and haemolymph. The abundance of mRNA in the digestive glands and gills revealed significant alterations in the expression of genes associated with biotransformation, DNA repair, cell stress-response and innate immunity. Combined exposure of PS + Cbz induced significant downregulation in gene expression (e.g., hsp70) when compared to individual exposure. Total oxidant status increased in digestive glands after exposure to 0.5 mg L-1 PS. Moreover, increased total antioxidant capacity and esterase activity were observed for PS 50 mg L-1, in digestive glands and gills, respectively. The PS induced effects on neurotransmission, measured as inhibition of cholinesterase activity in haemolymph. Genotoxicity was found in haemocytes after exposure to PS, Cbz and their mixture. Moreover, lipid peroxidation was observed for 0.05 mg L-1 PS exposure, showing that nanoplastics can induce oxidative damage. The present study demonstrated that PS, even at low concentrations, led to alterations on the assessed mussels' endpoints.

The replacement of fish oil (FO) in aquafeeds usually leads to imbalances in the dietary content of n-3 and n-6 polyunsaturated fatty acids (PUFA), with negative consequences for fish performance, health, and fillet quality. Animal-rendered fats are an alternative lipid source high in saturated fatty acids, potentially sparing n-3 PUFA from oxidation, and with lower n-6 PUFA contents than plant-based oils, especially in the case of mammalian fats (MF). Hence, this work assessed the effect of replacing 45% FO by MF (negative control, NC) compared to a diet containing only FO (positive control, PC) in gilthead seabream (Sparus aurata, initial body weight: 85 ± 4 g, mean ± standard deviation) at low water temperature. In addition, we studied the effect of supplementing the NC diet with a combination of pungent spices with hypolipidemic and anti-inflammatory properties at three inclusion levels: 0.05 (SPICY0.05%), 0.1 (SPICY0.1%), and 0.15% (SPICY0.15%). At the end of the trial (112 days), FO substitution by MF led to poorer fish performance in terms of body weight (BW), specific growth rate (SGR), feed conversion ratio (FCR), and protein efficiency ratio (PER). Supplementation of the NC diet with spices numerically improved SGR, FCR and PER at all inclusion levels (non-significantly different from the PC group), being FCR and PER significantly different from the NC group in the SPICY0.1% and SPICY0.15% treatments. A remarkable increase in lipid level was observed in fillets of fish fed the NC diet, but was fully counteracted by spice supplementation, especially in fish fed the SPICY0.15% diet. A lower fat accumulation was also found in the liver of fish fed the SPICY0.1% and SPICY0.15% diets, with respect to the PC and NC groups. The fillets' fatty acid profile mostly reflected the diet composition, but the SPICY0.15% diet modified it in an inverse direction to that observed in the NC, to more closely resemble the profile of fish fed the PC diet. In particular, the SPICY0.15% diet reduced fillet levels of MUFA, linoleic and linolenic acids, and increased n-3 LC-PUFA (including EPA and DHA), compared to the NC. A microarray-based transcriptomic analysis revealed a better hepatic health status, as indicated by different biological processes associated to immunity. Overall, supplementation with the combination of pungent spices at 0.15% enabled the incorporation of alternative lipid sources, such as MF, in aquafeeds without significantly compromising growth and feeding performance, liver health, and quality of the edible product.

Abstract This study investigated the impact of an oxygen‐rich spray on rainbow trout subjected to short‐term air exposure episodes. These episodes can be due to sampling procedures or catch‐and‐release (C&R) practices, focusing on behavioral, haematological, and physiological responses. For this, 12 rainbow trout were divided into two groups: control and oxygen‐rich sprayed fish. The fish were chased for 3 min and exposed to air for 6 s, and blood and behavior parameters were assessed. Simulated C&R resulted in partial physiological reflex impairment across groups. However, sprayed fish exhibited significant differences during recovery in head complex reflex and faster tendencies to regain orientation compared to control. Haematological analyses revealed that the treated group displayed reduced erythrocyte swelling and maintenance of red blood cell (RBC) counts, indicating reduced need for compensatory responses to hypoxia. Meanwhile, stress‐related indicators, including cortisol, glucose, and lactate, remained unaffected by the treatment, suggesting no interference of spraying with the fish ability to launch a healthy stress response. No adverse effects were observed on skin surfaces or gills after an exploratory analysis. Overall, the oxygen‐rich spray exhibited favorable effects, indicating potential benefits in protecting rainbow trout during C&R practices or sampling episodes. Moreover, there is a possible wider application of this methodology to benefit other species of fish subjected to stressors such as aquaculture, research, and fisheries management.

Mucosal tissues appear to be more important in fish than in mammals due to living in a microbial-rich aquatic milieu, yet the complex interaction between the immune and the neuroendocrine system in these tissues remains elusive. The aim of this work was to investigate the mucosal immune response in immunized rainbow trout vaccinated with Alpha ject vaccine (bivalent), kept in fresh water (FW) or transferred to seawater (SW), and to evaluate their response to acute stress (chasing). Acute stress resulted in higher levels of plasma cortisol (Sham + Stress and Vaccine + Stress). A similar response was observed in skin mucus, but it was lower in Vaccine + Stress compared with stressed fish. With a few exceptions, minimal alterations were detected in the transcriptomic profile of stress-immune gene in the skin of vaccinated and stressed fish in both FW and SW. In the gills, the stress elicited activation of key stress-immune components (gr1, mr, β-ar, hsp70, c3, lysozyme, α-enolase, nadph oxidase, il1β, il6, tnfα, il10 and tgfβ1) in FW, but fewer immune changes were induced by the vaccine (nadph oxidase, il6, tnfα, il10 and igt) in both SW and FW. In the intestine, an array of immune genes was activated by the vaccine particularly those related with B cells (igm, igt) and T cells (cd8α) in FW with no stimulation observed in SW. Therefore, our survey on the transcriptomic mucosal response demonstrates that the immune protection conferred by the vaccine to the intestine is modulated in SW. Overall, our results showed: i) plasma and skin mucus cortisol showed no additional stress effect induced by prolonged SW acclimation, ii) the stress and immune response were different among mucosal tissues which indicates a tissue-specific response to specific antigens/stressor. Further, the results suggest that the systemic immune organs may be more implicated in infectious events in SW (as few changes were observed in the mucosal barriers of immunized fish in SW) than in FW.

This paper analyzes the response of zebrafish to crowding stress through a new approach focused on the peripheral response dynamics of the skin, the main mucosal tissue, and involving sex and behavioral phenotype influences. Shy males showed significant distress as observed by body condition, physiological and transcriptional response, and global DNA methylation. Nuances in stress response across behavioral phenotypes and sex indicate a genetic and behavioral specificity and further inherent epigenetic regulatory dimension.