Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento...

215
insira uma figura alusiva ao tema Prebiotics in fish production: effect on fish physiology and intestinal microbiota profile Inês Maria dos Santos Guerreiro Doutoramento em Biologia Departamento de Biologia 2016 Orientador Prof. Doutor Aires Oliva-Teles, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto Coorientador Prof. Doutor Simon Davies, School of Biological Sciences, University of Plymouth Doutor Daniel Merrifield, School of Biological Sciences, University of Plymouth

Transcript of Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento...

Page 1: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

insira uma figura alusiva ao tema

Prebiotics in fish production: effect on fish physiology and intestinal microbiota profileInês Maria dos Santos GuerreiroDoutoramento em BiologiaDepartamento de Biologia2016

Orientador Prof. Doutor Aires Oliva-Teles, Faculdade de Ciências, Universidade do PortoCoorientadorProf. Doutor Simon Davies, School of Biological Sciences, University of Plymouth Doutor Daniel Merrifield, School of Biological Sciences, University of Plymouth

Page 2: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 3: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

v

Nota Prévia

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências da Universidade do Porto para a obtenção

do grau de Doutor em Biologia, no âmbito do programa doutoral em Biologia.

Orientador – Prof. Doutor Aires Oliva-Teles

Co-orientador – Prof. Doutor Simon Davies

Co-orientador – Doutor Daniel Merrifield

Esta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4° do Regulamento Geral dos Terceiros

Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31° do D.L. 74/2006, de 24 de Março,

com a nova redacção introduzida pelo D.L. 230/2009, de 14 de Setembro. É composta por um

conjunto coerente de trabalhos de investigação, já publicados ou submetidos para publicação

em revistas com comissões de selecção de reconhecido mérito internacional. Dado que os

artigos foram feitos em colaboração com outros autores, o candidato clarifica que, em todos

eles participou activamente no desenho, trabalho experimental, obtenção, análise e discussão

dos dados, preparação e publicação dos artigos.

Esta tese teve a colaboração do grupo de Nutrição em Peixes e Imunobiologia (NUTRIMU) do

Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR) e do grupo de Nutrição e

Saúde de Animais Aquáticos da Escola de Ciências Biológicas, Universidade de Plymouth. Este

trabalho foi apoiado financeiramente pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)

através da atribuição de uma bolsa de Doutoramento (SFRH/BD/76139/2011) e foi

parcialmente financiado por fundos FEDER através do Programa Operacional Factores de

Competitividade – COMPETE e por Fundos Nacionais através da FCT no âmbito do projeto

PEst-C/MAR/LA0015/2013 e pelo projeto AQUAIMPROV (referência NORTE-07-0124-FEDER-

000038), co-financiado pelo Programa Operacional Regional do Norte (ON.2 – O Novo Norte),

no âmbito do Quadro de Referência Estratégico Nacional (NSRF), através do Fundo Europeu de

Desenvolvimento Regional (ERDF).

Em todas as publicações decorrentes deste trabalho é devidamente referido que as

instituições de origem da doutoranda Inês Maria dos Santos Guerreiro são:

Departamento de Biologia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Rua do

Campo Alegre s/n, Ed. FC4, 4169-007 Porto, Portugal.

CIIMAR - Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental, Universidade do

Porto, Rua dos Bragas 289, 4050-123 Porto, Portugal.

Lista de artigos publicados:

Page 4: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

vi

Guerreiro, I., Pérez-Jiménez, A., Costas, B., Oliva-Teles, A. (2014). Effect of temperature

and short chain fructooligosaccharides supplementation on the hepatic oxidative

status and immune response of turbot (Scophthalmus maximus). Fish Shellfish

Immunol. 40, 570-576.

Guerreiro, I., Enes, P., Merrifield, D., Davies, S., Oliva-Teles, A., (2015). Effects of short-

chain fructooligosaccharides on growth performance and hepatic intermediary

metabolism in turbot (Scophthalmus maximus) reared at winter and summer

temperatures. Aquac. Nutr. 21, 433-443.

Guerreiro, I., Enes, P., Rodiles, A., Merrifield, D., Oliva-Teles, A. (2015). Effects of

rearing temperature and dietary short-chain fructooligosaccharides supplementation

on allochthonous gut microbiota, digestive enzymes activities and intestine health of

turbot (Scophthalmus maximus L.) juveniles. Aquac. Nutr. doi: 10.1111/anu.12277.

Guerreiro, I., Enes, P., Oliva-Teles, A. (2015). Effects of short-chain

fructooligosaccharides (scFOS) and rearing temperature on growth performance and

hepatic intermediary metabolism in gilthead sea bream (Sparus aurata) juveniles. Fish

Physiol. Biochem. 41, 1333-1344.

Guerreiro, I., Oliva-Teles, A., Enes, P. (2015). Improved glucose and lipid metabolism in

European sea bass (Dicentrarchus labrax) fed short-chain fructooligosaccharides and

xylooligosaccharides. Aquaculture 441, 57-63.

Guerreiro, I., Couto, A., Pérez-Jiménez, A., Oliva-Teles, A., Enes, P., (2015). Gut

morphology and hepatic oxidative status of European sea bass (Dicentrarchus labrax)

juveniles fed plant feedstuffs or fishmeal based diets supplemented with short-chain

fructo-oligosaccharides and xylo-oligosaccharides. Br. J. Nutr. 114, 1975-1984.

Guerreiro, I., Serra, C.R., Enes, P., Couto, A., Salvador, A., Costas, B., Oliva-Teles, A.

(2016). Effect of short chain fructooligosaccharides (scFOS) on immunological status

and gut microbiota of gilthead sea bream (Sparus aurata) reared at two temperatures.

Fish Shellfish Immunol. 49, 122-131.

Guerreiro, I., Couto, A., Machado, M., Castro, C., Pousão-Ferreira, P., Oliva-Teles, A.,

Enes, P. (2016) Prebiotics effect on immune and hepatic oxidative status and gut

morphology of white sea bream (Diplodus sargus). Fish Shellfish Immunol. 50, 168-

174.

Lista de artigos submetidos:

Guerreiro, I., Serra, C.R., Pousão-Ferreira, P., Oliva-Teles, A., Enes, P. Prebiotics effect

on growth performance, hepatic intermediary metabolism, gut microbiota and

digestive enzymes of white sea bream (Diplodus sargus).

Page 5: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

À minha família

Page 6: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 7: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

ix

Acknowledgements

Many people contributed to the accomplishment of this thesis and in the following lines I will

try to thank and give credit to them all. However, if I miss someone is not because your help or

friendship was not valuable, it is instead because my mind is no longer the same as it used to

be…

First of all I must give my very special thanks to Prof. Aires Oliva-Teles, my main supervisor, for

believing in me, for always supporting my efforts, for all the shared knowledge,

encouragement, good mood, friendship and for providing all the conditions necessary to

accomplish this thesis.

I would like to express my gratitude to my co-supervisor, Prof. Simon Davies, for allowing me

to join the Aquatic Animal Nutrition and Health Research Group and use the facilities at the

School of Biological Sciences, Plymouth University. I want also to thank for his sympathy during

my stay in Plymouth.

A very special thanks to my other co-supervisor, Dr. Daniel Merrifield for all his friendship and

help during my stay in Plymouth. His scientific knowledge and discernment was also crucial in

finding ways to get around problems. The way that I was integrated in the group made me feel

at home, this is very important when we are abroad, thus a huge thank you for that.

I want to thank Fundação para a Ciência e a Tecnologia for the financial support with a PhD

fellowship (SFRH/BD/76139/2011). This research was partially funded by Projects

AQUAIMPROV (reference NORTE-07-0124-FEDER-000038), PEst-C/MAR/LA0015/2013 and

UID/Multi/04423/2013.

A huge thanks to Paula Enes because, although not being my supervisor, made it look like it

was. Her immense scientific knowledge and capabilities were essential for the accomplishment

of this thesis. More important than working with a colleague is work with a friend, thank you

for being my friend. There are no words that might express all my gratitude.

I want to thank Helena Peres, the first person with whom I worked in this group, for supporting

me both during the project and during this thesis. She is the person acting on the backstage for

the proper functioning of the group.

To the amazing group of people I got the chance to meet at Plymouth, a big thank you, all of

you made me feel at home. Thanks for the help during my work and for including me in your

parties and meetings, I miss you all. From all of those amazing people, Ana Rodiles was

essential in the accomplishment of my work when in Plymouth. Thank you for all your

teaching, for supporting endless questions and, above all, your friendship.

To all my great colleagues of the Nutrimu group I want to express my deepest thanks for your

help, support and friendship. Working with you all made things go easier. Ana, thanks for

teaching me a different way of seeing histology and for your friendship since the beginning.

Page 8: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

x

Cláudia, thank you for opening the doors of the bacteria world and for showing how amazing

that could be. Your precious advices and wisdom were valuable for me. Patricia, thanks for the

good times and great talks and for teaching me how molecular biology works. The after work

and before work hours spent together were a good way of keeping my mind sane. Carolina and

Amalia, the two experts in oxidative stress, thanks for teaching me how that works. Filipe,

thank you for your help with the statistics every time I needed. Prof. Afonso, Benjamín, Rita,

Marina and Carolina thank you for all your sympathy and help with the immunology, a new

world of knowledge for me. Rita and Marina it is always a pleasure going out to eat “natas”

with both of you. Rui and Alexandre, your help and friendship during our stays at Foz (but not

only) were also valuable for me.

I want also to thank Mr. Pedro Correia for the friendship and all the help during the

experimental trials. No matter the magnitude of the problem he was always able to solve it

and calm me down.

To Prof. Fernando Tavares and his research group members, Pedro, Cristina and Eduarda, I

want to thank for opening the doors of your lab and for always being so kind to me. Eduarda,

thank you for your friendship.

To all my other dearest friends, some living closer than others, you are always in my heart.

Your support was essential in the pursuit of my dreams. “True friendship isn’t about being

inseparable, it’s being separated and nothing changes.”

A huge thank you to my boyfriend, Tito. He always encourages me and gives me strength to

continue following my dreams. He is present in the good moments, but even more present in

the bad ones. He, who has endless patience to hear “my problems” and which has the gift to

calm me down. I want also to thank him for all the help in the structuring part, not only of my

life but also of this thesis.

The following part I will write it in Portuguese since it is for my family.

Quero agradecer a toda a minha família, sem exceção. A minha irmã, que sempre me apoiou e

encorajou a seguir os meus sonhos e sempre se manteve presente. Acima de tudo, quero

agradecer aos meus pais. É a eles que devo tudo o que consegui até hoje; não fosse o seu

apoio, encorajamento, a força para nunca desistir nos momentos menos bons, e os seus

exemplos, nunca teria conseguido alcançar o que já alcancei até hoje. Posso, por norma, não o

dizer por palavras, e nem sempre o conseguir demonstrar com as minhas acções, mas gosto

muito de vocês. “Família é onde a vida começa e o amor nunca acaba.”

“If you cannot do great things, do small things in a great way.”

Napoleon Hill

Page 9: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

xi

Abstract

Turbot (Scophthalmus maximus), gilthead sea bream (Sparus aurata) and European sea bass

(Dicentrarchus labrax) are among the most intensively cultured marine fish species with high

economical value in the Mediterranean region. White sea bream (Diplodus sargus) is still

scarcely produced, but is presented as a worthy new species to diversify Mediterranean

aquaculture production. For aquaculture to growth in a sustainable way some problems need

to be surpassed, including the need to reduce the use of fisheries by-products in aquafeeds,

improve fish growth and feed utilization, reduce disease incidence and the use of antibiotics.

Prebiotics incorporation in aquafeeds appears as a good strategy for helping to achieve these

goals. Despite the good results obtained in mammal nutrition, prebiotics such as short-chain

fructooligosaccharides (scFOS), xylooligosaccharides (XOS), and galactooligosaccharides (GOS),

are still poorly studied in fish. Moreover it is well known that prebiotics effect may change

depending on several factors, such as rearing temperature and prebiotic dosage. Thus, the

present work aimed at contributing to the knowledge of the effects of prebiotics, namely

scFOS, XOS, and GOS in turbot, gilthead sea bream, European sea bass and white sea bream

juveniles. To evaluate prebiotics effects a holistic approach was used, including the analysis of

fish growth performance, feed utilization efficiency, whole-body composition, plasmatic

metabolites, activities of key-enzymes of glycolytic, gluconeogenic, lipogenic, and amino acid

metabolism, allochthonous gut microbiota, digestive enzymes activity, gut histomorphology,

hepatic oxidative status, and immune response.

First (Chapter 2, Chapter 3 and Chapter 4) the effect of three levels of scFOS, 0.5, 1, and 2%

included in diets with 50:50 of protein provided from fish meal (FM) and plant feedstuffs (PF)

were tested in turbot of 32g reared at two temperatures, 15 and 20°C. No detectable

differences were observed in fish immune status, and gut morphology. Also no differences

were observed in gut microbiota composition, which may contribute to explain the lack of

major effects on the other parameters analysed. Nonetheless, some scFOS effects were

observed: 2% scFOS reduced the activities of malic enzyme and of glutamate dehydrogenase,

and increased protein efficiency ratio. Dietary scFOS seemed to affect turbot's oxidative stress

response, and the effects were dose and temperature related. Compared to the control diet,

and in fish reared at 15°C, superoxide dismutase (SOD) activity was lower in fish fed 1% scFOS,

while catalase (CAT) and glutathione reductase activities were lower in fish fed 0.5 and 1%

scFOS. On the contrary, in fish reared at 20°C, SOD activity was higher in fish fed 1 and 2%

scFOS, while CAT activity was lower in fish fed 0.5 and 2% scFOS, and glutathione peroxidase

activity was lower in fish fed 2% scFOS but higher in fish fed 0.5% scFOS. Prebiotic effect on

digestive enzymatic activities was also temperature and dosage related, and the differences

were mainly related to dietary prebiotic levels rather than in relation to the control diet.

Overall, results of this study indicate no major effects of dietary scFOS on turbot juveniles, at

least at the tested levels.

Page 10: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

xii

On the following study (Chapter 5 and Chapter 6) the effect of three levels of scFOS, 0.1, 0.25,

and 0.5%, were tested in gilthead sea bream of 32g fed diets with 50:50 of protein provided

from FM and PF, and reared at two temperatures, 18 and 25°C. Aspartate aminotransferase

activity was lower in fish fed 0.25% scFOS. Some minor effects were also observed in immune

parameters: at 25°C, fish fed 0.1% scFOS had less lymphocytes, and fish fed 0.5% scFOS had

lower total immunoglobulin than the other groups. At both temperatures, nitric oxide level

was higher in fish fed 0.5% scFOS. No measurable effects were observed in gut bacterial

composition, digestive enzymes activities, or gut morphology. Thus, as in turbot, no major

effects of scFOS dietary supplementation were observed in gilthead sea bream juveniles on the

measured parameters, at least at the tested levels.

From the above results in turbot and gilthead sea bream, is seems possible to conclude that

rearing temperature interacts with scFOS effects, as different supplementation levels affected

fish in different ways depending on temperature and prebiotic level.

In Chapter 7 and Chapter 8, the effect of 1% scFOS and of 1% XOS were studied in European

sea bass of 60g fed FM-based diets (100% of the protein from FM) or PF-rich diets (30:70 of the

protein from FM and PF, respectively). The effects of scFOS were limited, such as increased

glucokinase activity in fish fed the FM-based diet, decreased SOD activity in fish fed the PF-rich

diet, and increased activity of glucose 6-phosphate dehydrogenase in both cases.

Independently of dietary protein source XOS decreased lipogenesis, improved growth

performance in fish fed the PF-rich diet, and increased glycolytic activity in fish fed the FM-

based diet. In fish fed both diets, XOS induced minor effects in gut morphology and in liver

lipid peroxidation levels, but reduced hepatic antioxidant enzymatic activity. This indicates a

positive effect of XOS on reduction of hepatic reactive oxygen species production. In

conclusion, XOS seems to have good potential as prebiotic in European sea bass juveniles.

In the last study (Chapter 9 and Chapter 10) the effect of scFOS, XOS, and GOS, incorporated at

1% in diets with 30:70 of the protein from FM and PF, respectively, were evaluated in white

sea bream of 53g. scFOS seemed to increase lipogenesis, while GOS ameliorated the adverse

effects on intestinal histomorphology after 15 days of feeding the experimental diet. However,

this effect disappeared by the end of the trial. As in European sea bass, XOS also decreased

lipogenesis in white sea bream. In addition, XOS stimulated some parameters (alternative

complement pathway, lysozyme, and total immunoglobulin) of the immune system, suggesting

a possible enhanced immune status in fish fed this prebiotic. None of the prebiotics tested had

measurable effects on fish gut microbiota or in hepatic oxidative status. Although in fish fed

prebiotics some digestive enzymatic activities were increased at day 15, this effect was not

observed by the end of the trial. In conclusion, of the three prebiotics tested in this study, XOS

seems to be the most promising to be used in white sea bream juveniles diets.

Overall, our data indicates that prebiotic effects may be affected by rearing temperature and

by dosage. Present data also suggest that scFOS and GOS seem to have little effect on the fish

species studied, at least at the tested levels. Of the three prebiotics tested, XOS seems to be

Page 11: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

xiii

the one with more potential to be used in PF-rich diets, and further studies are required to

provide more detailed data of the potential of this prebiotic.

Keywords: Digestive enzymes; European sea bass; Gilthead sea bream; Gut histology; Gut

microbiota; Immune status; Intermediary metabolism; Oxidative status; Prebiotics;

Temperature; Turbot; White sea bream.

Page 12: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 13: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

xv

Sumário

O rodovalho (Scophthalmus maximus), a dourada (Sparus aurata) e o robalo (Dicentrarchus

labrax) são das espécies mais produzidas em aquacultura e com maior valor económico na

região Mediterrânica. O sargo (Diplodus sargus), embora ainda produzido em pequena escala,

é sugerido como sendo uma espécie promissora para a diversificação da aquacultura nessa

região. Para que a produção aquícola cresça de forma sustentável alguns problemas terão

ainda de ser resolvidos. Entre os quais a redução do uso de farinhas de peixe nas rações, a

melhoria do crescimento e eficiência alimentar nas espécies produzidas, e a diminuição da

incidência de doenças sem o recurso a antibióticos. Os prebióticos surgem como uma

alternativa com grande potencial para atingir os referidos objectivos. Alguns prebióticos, como

é o caso dos fructooligossacarídeos de cadeia curta (scFOS), dos xilooligossacarídeos (XOS) ou

dos galactooligossacarídeos (GOS) têm demonstrado produzir efeitos benéficos em mamíferos,

mas ainda estão pouco estudados nos peixes. Os efeitos dos prebióticos podem ser afetados

por diversos fatores, entre eles a temperatura da água usada na produção dos peixes ou as

dosagens de incorporação dos prebióticos nas dietas. Assim, este trabalho teve como objetivo

contribuir para o aumento do conhecimento do efeito dos prebióticos scFOS, XOS e GOS, em

juvenis de rodovalho, dourada, robalo e sargo. Para esse efeito foram avaliados os seguintes

parâmetros: crescimento, utilização do alimento, composição corporal, metabolitos

plasmáticos, actividade de enzimas chave do metabolismo da glucose, dos lípidos e dos

aminoácidos, microbiota intestinal alóctone, atividade de enzimas digestivas, histo-morfologia

do intestino, estado oxidativo hepático e resposta imune.

No primeiro estudo (Capítulos 2, 3 e 4) foi avaliado o efeito da incorporação de scFOS a 0,5, 1 e

2% em dietas para rodovalho cuja proteína proveio 50:50 de farinha de peixe (FP) e de

matérias-primas vegetais (MPV). O estudo foi realizado em rodovalhos de 32g cultivados a

duas temperaturas, 15 e 20°C. O prebiótico não teve efeitos na comunidade bacteriana do

intestino, o que pode explicar a ausência de efeitos noutros parâmetros analisados. Também

não se observou qualquer efeito decorrente do uso do prebiótico na histo-morfologia do

intestino ou no estado imune do peixe. De qualquer forma, o prebiótico afetou alguns

parâmetros analisados: uma suplementação das dietas com 2% de scFOS levou a uma redução

da atividade das enzimas málica e glutamato desidrogenase e a um aumento da eficácia de

utilização proteica da dieta. O prebiótico parece também ter algum efeito na resposta

oxidativa, mas os efeitos dependem da dosagem usada e da temperatura da água. Nos peixes

mantidos a 15°C e alimentados com 1% de scFOS a enzima superóxido dismutase (SOD) teve

uma atividade menor, enquanto que a atividade da catalase (CAT) e da glutationa redutase foi

menor nos peixes alimentados com as dietas com 0.5 e 1% scFOS. Nos peixes mantidos a 20°C,

a enzima SOD apresentou uma atividade maior nos peixes alimentados com 1 e 2% scFOS,

enquanto que a CAT apresentou uma menor atividade nos peixes alimentados com 0.5 e 2%

scFOS. Também a 20°C, e quando comparado com os peixes alimentados com a dieta controlo,

a atividade da glutationa peroxidase foi menor nos peixes alimentados com 2% scFOS e maior

Page 14: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

xvi

nos peixes alimentados com 0.5% scFOS. O efeito dos prebióticos na atividade das enzimas

digestivas esteve dependente da temperatura da água e da dosagem do prebiótico. As

diferenças registadas foram maioritariamente entre as diferentes dosagens do prebiótico e

não em relação à dieta controlo. No geral, os resultados obtidos parecem indicar que não

haverá um efeito significativo decorrente do uso de scFOS em rodovalho, pelo menos com os

níveis testados.

No estudo seguinte (Capítulos 5 e 6) foi avaliado o efeito da incorporação de três níveis de

scFOS: 0,1, 0,25 e 0,5% em dietas cuja proteína proveio 50:50 de FP e de MPV. O estudo foi

realizado em douradas de 32g cultivadas a duas temperaturas, 18 e 25°C. A suplementação das

dietas com 0,25% de scFOS causou uma redução na atividade da enzima aspartato

aminotransferase. Alguns outros efeitos foram também observados nos parâmetros imunes,

nomeadamente: a 25°C os peixes alimentados com 0,1% de scFOS tinham um menor número

de linfócitos, e os peixes alimentados com 0,5% de scFOS tinham um menor nível de

imunoglobulina total no plasma. Independentemente da temperatura, o óxido nítrico foi mais

elevado nos peixes alimentados com a dieta suplementada com 0,5% de scFOS. A incorporação

de scFOS nas dietas não afectou a comunidade bacteriana presente no intestino, a atividade

das enzimas digestivas, e a histo-morfologia do intestino. Tal como no rodovalho, também em

dourada não foram detetados efeitos significativos relacionados com a incorporação de scFOS

nas dietas, pelo menos com os níveis testados.

Dos resultados obtidos em rodovalho e em dourada, podemos concluir que a temperatura

interage com os efeitos do scFOS, já que os diferentes níveis de suplementação afetam os

peixes de forma diferente dependendo da temperatura e do nível de suplementação das

dietas com o prebiótico.

Nos Capítulos 7 e 8 foi testado em robalo (60g) o efeito de dois prebióticos, o scFOS e o XOS,

que foram incorporados a 1% em dietas baseadas apenas em FP, ou com uma mistura de FP e

MPV numa proporção de 30:70. A suplementação das dietas com scFOS levou a um aumento

da atividade da enzima glucoquinase na dieta à base de FP, provocou um decréscimo na

atividade da SOD na dieta com MPV, e aumentou a atividade da enzima glucose 6-fosfato

desidrogenase em ambas as dietas. O prebiótico XOS causou um decréscimo na lipogénese

com as duas dietas, melhorou o crescimento dos robalos alimentados com a dieta com MPV, e

aumentou a atividade glicolítica nos robalos alimentados com dietas à base de FP. Para além

disso, o XOS induziu apenas pequenas alterações na histo-morfologia do intestino e nos níveis

de peroxidação lipídica do fígado, mas reduziu a atividade das enzimas antioxidantes com

ambas as dietas. Isto sugere que o XOS contribuiu para a redução da produção de espécies

oxigénio-reativas no fígado, o que leva a concluir que este prebiótico pode ter potencial para

ser usado na produção de robalos.

No último ensaio, Capítulos 9 e 10, foram testados os efeitos em sargo (53g) de três

prebióticos, scFOS, XOS e GOS. Os prebióticos foram incorporados a 1% em dietas ricas em

MPV (30:70 da proteína proveniente de FP e MPV, respetivamente). A suplementação da dieta

com scFOS pareceu aumentar a lipogénese. Após 15 dias de alimentação com a dieta com GOS

Page 15: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

xvii

melhoraram os efeitos adversos no intestino causados pela alimentação com dietas ricas em

MPV. No entanto, as diferenças entre dietas suplementadas ou não suplementadas com o

prebiótico já não foram visíveis no final do ensaio. A suplementação da dieta com XOS levou a

um decréscimo da lipogénese, tal como aconteceu no robalo. Além disso, estimulou alguns

parâmetros (complemento, imunoglobulina total e lisozima) do sistema imune, sugerindo um

possível reforço do estado imunológico dos animais. Nenhum dos prebióticos testados teve

efeitos significativos no microbiota intestinal ou no estado oxidativo do fígado. Embora aos 15

dias após o início da alimentação com prebióticos a atividade enzimática de algumas enzimas

digestivas estivesse aumentada, tal não foi observado no fim do ensaio. Concluindo, dos três

prebióticos testados o XOS pareceu o mais promissor para ser usado em sargo.

No geral, os resultados desta Tese indicam que os efeitos dos prebióticos podem ser afetados

pela temperatura de cultivo e pela dosagem usada. Os resultados indicam também que, pelo

menos com os níveis testados e nas espécies estudadas, tanto o scFOS como o GOS parecem

ter pouco efeito nos parâmetros estudados. Os resultados parecem sugerir que o XOS pode ter

bom potencial para ser usado como prebiótico em peixes alimentados com dietas baseadas

maioritariamente em MPV. Serão necessários mais estudos para fornecer dados mais

detalhados sobre o potencial deste prebiótico.

Palavras-chave: Dourada; Enzimas digestivas; Estado imune; Estado oxidativo; Histologia do

intestino; Metabolismo intermediário; Microbiota intestinal; Prebióticos; Robalo; Rodovalho;

Sargo; Temperatura.

Page 16: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 17: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

xix

Contents

Nota Prévia ................................................................................................................................... v

Acknowledgements ..................................................................................................................... ix

Abstract ....................................................................................................................................... xi

Sumário ...................................................................................................................................... xv

Contents .................................................................................................................................... xix

Table index ..............................................................................................................................xxvii

Figure index ..............................................................................................................................xxix

Abbreviations List .....................................................................................................................xxxi

General Introduction ...................................................................................................1 Chapter 1

1.1 Aquaculture production ...............................................................................................3

1.1.1 Aquafeeds – Fish meal vs Plant feedstuffs ............................................................4

1.1.2 Aquafeeds - Functional Ingredients ......................................................................5

1.2 Prebiotics as functional ingredients .............................................................................7

1.2.1 Prebiotics benefits and possible modes of action.................................................9

1.2.1.1 Gut microbiota ..............................................................................................9

1.2.1.2 Growth performance ..................................................................................10

1.2.1.3 Intermediary metabolism ...........................................................................11

1.2.1.4 Oxidative status ..........................................................................................13

1.2.1.5 Immune response .......................................................................................14

1.2.1.6 Gut morphology ..........................................................................................15

1.2.1.7 Digestive enzymes ......................................................................................16

1.2.1.8 Prebiotics dosage ........................................................................................17

1.2.1.9 Rearing conditions ......................................................................................18

1.2.2 Prebiotics studied in this thesis ..........................................................................18

1.2.2.1 Short-chain fructooligosaccharides (scFOS) ................................................18

1.2.2.2 Xylooligosaccharides (XOS) .........................................................................23

1.2.2.3 Galactooligosaccharides (GOS) ...................................................................25

1.3 Fish species studied in this thesis ...............................................................................27

1.3.1 Turbot (Scophthalmus maximus, Rafinesque, 1810) ..........................................27

1.3.1.1 Nutritional recommendations ....................................................................28

Page 18: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

xx

1.3.1.2 Fish meal replacement by plant feedstuffs .................................................30

1.3.1.3 Prebiotics use..............................................................................................30

1.3.2 Gilthead sea bream (Sparus aurata, Linnaeus, 1758) .........................................31

1.3.2.1 Nutritional recommendations ....................................................................32

1.3.2.2 Fish meal replacement by plant feedstuffs .................................................34

1.3.2.3 Prebiotics use..............................................................................................35

1.3.3 European sea bass (Dicentrarchus labrax, Linnaeus, 1758) ................................38

1.3.3.1 Nutritional recommendations ....................................................................39

1.3.3.2 Fish meal replacement by plant feedstuffs .................................................41

1.3.3.3 Prebiotics use..............................................................................................41

1.3.4 White sea bream (Diplodus sargus, Valenciennes, 1830) ...................................45

1.3.4.1 Nutritional recommendations ....................................................................46

1.3.4.2 Fish meal replacement by plant feedstuffs .................................................47

1.3.4.3 Prebiotics use..............................................................................................48

1.4 Aims and thesis overview ...........................................................................................48

Effects of short-chain fructooligosaccharides on growth performance and hepatic Chapter 2

intermediary metabolism in turbot (Scophthalmus maximus) reared at winter and summer

temperatures .............................................................................................................................51

2.1 Abstract ......................................................................................................................53

2.2 Introduction................................................................................................................53

2.3 Material and Methods ................................................................................................54

2.3.1 Diets ...................................................................................................................54

2.3.2 Growth trial ........................................................................................................55

2.3.3 Sampling .............................................................................................................55

2.3.4 Proximate analysis ..............................................................................................55

2.3.5 Plasma metabolites ............................................................................................56

2.3.6 Enzyme activity ...................................................................................................56

2.3.7 Statistical analysis ...............................................................................................56

2.4 Results ........................................................................................................................56

2.4.1 Growth performance and feed utilization ..........................................................56

2.4.2 Body and liver composition ................................................................................56

2.4.3 Plasma metabolites ............................................................................................57

Page 19: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

xxi

2.4.4 Enzyme activities ................................................................................................57

2.5 Discussion ...................................................................................................................57

2.6 References ..................................................................................................................61

Effects of rearing temperature and dietary short-chain fructooligosaccharides Chapter 3

supplementation on allochthonous gut microbiota, digestive enzymes activities and intestine

health of turbot (Scophthalmus maximus L.) juveniles ..............................................................65

3.1 Abstract ......................................................................................................................67

3.2 Introduction................................................................................................................67

3.3 Material and Methods ................................................................................................68

3.3.1 Diets ...................................................................................................................68

3.3.2 Growth trial ........................................................................................................68

3.3.3 Sampling .............................................................................................................69

3.3.4 Microbial diversity analysis .................................................................................69

3.3.5 Digestive enzymes activities ...............................................................................70

3.3.6 Histological processing .......................................................................................70

3.3.7 Statistical analysis ...............................................................................................70

3.4 Results ........................................................................................................................70

3.4.1 Growth performance ..........................................................................................70

3.4.2 Microbial diversity analysis .................................................................................70

3.4.3 Digestive enzymes activities ...............................................................................72

3.4.4 Histological examination ....................................................................................72

3.5 Discussion ...................................................................................................................72

3.6 References ..................................................................................................................76

Effect of temperature and short chain fructooligosaccharides supplementation on Chapter 4

the hepatic oxidative status and immune response of turbot (Scophthalmus maximus) ..........79

4.1 Abstract ......................................................................................................................81

4.2 Introduction................................................................................................................81

4.3 Material and Methods ................................................................................................82

4.3.1 Diets ...................................................................................................................82

4.3.2 Growth trial ........................................................................................................82

4.3.3 Sampling .............................................................................................................82

4.3.4 Proximate analysis ..............................................................................................82

Page 20: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

xxii

4.3.5 Hematological analysis .......................................................................................83

4.3.6 Lysozyme activity ................................................................................................83

4.3.7 Alternative complement pathway (ACP) activity ................................................83

4.3.8 Total peroxidase activity .....................................................................................83

4.3.9 Total immunoglobulin ........................................................................................83

4.3.10 Oxidative enzymes activity .................................................................................83

4.3.11 Lipid peroxidation (LPO) .....................................................................................83

4.3.12 Statistical analysis ...............................................................................................83

4.4 Results ........................................................................................................................84

4.4.1 Growth performance ..........................................................................................84

4.4.2 Hematological parameters .................................................................................84

4.4.3 Immune parameters ...........................................................................................84

4.4.4 Antioxidant enzymes and LPO ............................................................................84

4.5 Discussion ...................................................................................................................84

4.6 References ..................................................................................................................86

Effects of short-chain fructooligosaccharides (scFOS) and rearing temperature on Chapter 5

growth performance and hepatic intermediary metabolism in gilthead sea bream (Sparus

aurata) juveniles ........................................................................................................................89

5.1 Abstract ......................................................................................................................91

5.2 Introduction................................................................................................................91

5.3 Material and Methods ................................................................................................92

5.3.1 Diets composition ...............................................................................................92

5.3.2 Growth trial ........................................................................................................93

5.3.3 Sampling .............................................................................................................94

5.3.4 Proximate analysis ..............................................................................................94

5.3.5 Plasma metabolites ............................................................................................94

5.3.6 Enzymes activity .................................................................................................94

5.3.7 Statistical analysis ...............................................................................................94

5.4 Results ........................................................................................................................95

5.5 Discussion ...................................................................................................................96

5.6 References ................................................................................................................100

Effect of short chain fructooligosaccharides (scFOS) on immunological status and gut Chapter 6

microbiota of gilthead sea bream (Sparus aurata) reared at two temperatures .....................103

Page 21: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

xxiii

6.1 Abstract ....................................................................................................................105

6.2 Introduction..............................................................................................................105

6.3 Material and Methods ..............................................................................................106

6.3.1 Diets composition .............................................................................................106

6.3.2 Growth trial ......................................................................................................106

6.3.3 Sampling ...........................................................................................................106

6.3.4 Hematological analysis .....................................................................................107

6.3.5 Immune parameters .........................................................................................107

6.3.6 Microbial diversity ............................................................................................107

6.3.7 Digestive enzymes activities .............................................................................107

6.3.8 Histological processing and morphological evaluation .....................................107

6.3.9 Statistical analysis .............................................................................................108

6.4 Results ......................................................................................................................108

6.4.1 Hematological parameters ...............................................................................108

6.4.2 Immune parameters .........................................................................................109

6.4.3 Microbial diversity ............................................................................................109

6.4.4 Digestive enzymes ............................................................................................109

6.4.5 Gut morphology ...............................................................................................109

6.5 Discussion .................................................................................................................109

6.6 References ................................................................................................................113

Improved glucose and lipid metabolism in European sea bass (Dicentrarchus labrax) Chapter 7

fed short-chain fructooligosaccharides and xylooligosaccharides............................................115

7.1 Abstract ....................................................................................................................117

7.2 Introduction..............................................................................................................117

7.3 Material and Methods ..............................................................................................118

7.3.1 Diets .................................................................................................................118

7.3.2 Animals and experimental conditions ..............................................................118

7.3.3 Sampling ...........................................................................................................119

7.3.4 Proximate analysis of the diets .........................................................................119

7.3.5 Plasma metabolites and liver composition .......................................................119

7.3.6 Enzyme activity .................................................................................................119

7.3.7 Statistical analysis .............................................................................................119

Page 22: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

xxiv

7.4 Results ......................................................................................................................119

7.5 Discussion .................................................................................................................119

7.6 References ................................................................................................................122

Gut morphology and hepatic oxidative status of European sea bass (Dicentrarchus Chapter 8

labrax) juveniles fed plant feedstuffs or fishmeal-based diets supplemented with short-chain

fructo-oligosaccharides and xylo-oligosaccharides ..................................................................125

8.1 Abstract ....................................................................................................................127

8.2 Methods ...................................................................................................................128

8.2.1 Diets .................................................................................................................128

8.2.2 Animals and experimental conditions ..............................................................128

8.2.3 Sampling ...........................................................................................................128

8.2.4 Proximate analysis of the diets .........................................................................128

8.2.5 Histological processing and morphological evaluation .....................................128

8.2.6 Enzyme activity .................................................................................................129

8.2.7 Lipid peroxidation .............................................................................................129

8.2.8 Statistical analysis .............................................................................................129

8.3 Results ......................................................................................................................130

8.3.1 Growth performance, feed efficiency and feed intake .....................................130

8.3.2 Gut morphology ...............................................................................................130

8.3.3 Antioxidant enzymatic activity and lipid peroxidation ......................................132

8.4 Discussion .................................................................................................................133

8.5 References ................................................................................................................134

Prebiotics effect on growth performance, hepatic intermediary metabolism, gut Chapter 9

microbiota and digestive enzymes of white sea bream (Diplodus sargus) ...............................137

9.1 Abstract ....................................................................................................................139

9.2 Introduction..............................................................................................................139

9.3 Material and Methods ..............................................................................................140

9.3.1 Diets composition .............................................................................................140

9.3.2 Growth trial ......................................................................................................140

9.3.3 Sampling ...........................................................................................................140

9.3.4 Plasma metabolites and liver composition .......................................................141

9.3.5 Intermediary metabolism enzyme activity .......................................................141

9.3.6 Microbial diversity analysis ...............................................................................141

Page 23: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

xxv

9.3.7 Digestive enzymes activity ................................................................................141

9.3.8 Statistical analysis .............................................................................................141

9.4 Results ......................................................................................................................142

9.5 Discussion .................................................................................................................144

9.6 References ................................................................................................................146

Prebiotics effect on immune and hepatic oxidative status and gut morphology of Chapter 10

white sea bream (Diplodus sargus) ..........................................................................................149

10.1 Abstract ....................................................................................................................151

10.2 Introduction..............................................................................................................151

10.3 Material and Methods ..............................................................................................152

10.3.1 Diets composition .............................................................................................152

10.3.2 Growth trial ......................................................................................................152

10.3.3 Sampling ...........................................................................................................152

10.3.4 Hematological analysis .....................................................................................153

10.3.5 Immune parameters .........................................................................................153

10.3.6 Enzyme activity .................................................................................................153

10.3.7 Lipid peroxidation (LPO) ...................................................................................153

10.3.8 Histological processing and morphological evaluation .....................................153

10.3.9 Statistical analysis .............................................................................................153

10.4 Results ......................................................................................................................153

10.5 Discussion .................................................................................................................154

10.6 References ................................................................................................................156

General conclusions and final considerations ........................................................159 Chapter 11

11.1 General conclusions .................................................................................................161

11.2 Final considerations ..................................................................................................162

References ...............................................................................................................................165

Page 24: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 25: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

xxvii

Table index

Table 1 – Use of fructooligosaccharides (FOS) in fish and short-chain fructooligosaccharides

(scFOS) in aquatic animals. .........................................................................................................20

Table 2 – Use of xylooligosaccharides (XOS) in fish. ...................................................................24

Table 3 – Use of galactooligosaccharides (GOS) and transgalactooligosaccharides (TOS) in fish.

...................................................................................................................................................26

Table 4 – Summary of the main nutritional groups (protein, lipids and carbohydrates)

recommendations for turbot. ....................................................................................................30

Table 5 – Prebiotics use in turbot. ..............................................................................................31

Table 6 – Summary of the main nutritional groups (protein, lipids and carbohydrates)

recommendations for gilthead sea bream. ................................................................................34

Table 7 – Prebiotics use in gilthead sea bream. .........................................................................36

Table 8 – Summary of the main nutritional groups (protein, lipids and carbohydrates)

recommendations European sea bass........................................................................................40

Table 9 – Prebiotics use in European sea bass. ..........................................................................43

Table 10 – Summary of the main nutritional groups (protein, lipids and carbohydrates)

recommendations for white sea bream. ....................................................................................47

Page 26: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 27: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

xxix

Figure index

Figure 1 – World capture fisheries and aquaculture production between 1950 and 2012 ..........3

Figure 2 – Monosaccharides components of prebiotics ...............................................................8

Figure 3 – Prebiotics action in the gastrointestinal tract ..............................................................9

Figure 4 – Structure of fructooligosaccharides (n= 5-10) or short-chain fructooligosaccharides

(n= 1-5), a linear fructosyl polymer linked by β-(2,1) bonds, attached to a terminal glucosyl

residue by an α-(1,2) bond .........................................................................................................19

Figure 5 – Partial structure of xylooligosaccharides (n=3-6) produced by enzymatic hydrolysis of

xylan hemicelluloses, catalysed by β-xylanases. ........................................................................23

Figure 6 – Structure of a galactooligosaccharide derived from lactose, a β-(1,4) linked

galactosyl oligomer (n=1-4), attached to a terminal glucosyl residue by a β-(1,4) bond. ...........25

Figure 7 – Turbot (Scophthalmus maximus) ...............................................................................28

Figure 8 – Gilthead sea bream (Sparus aurata) ..........................................................................32

Figure 9 – European sea bass (Dicentrarchus labrax) .................................................................39

Figure 10 – White sea bream (Diplodus sargus) .........................................................................46

Page 28: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 29: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

xxxi

Abbreviations List

ALA Alpha-linolenic acid

ARA Arachidonic acid

ASAT Aspartate aminotransferase

AXOS Arabinoxylooligosaccharides

cMOS Concentrated MOS

COS Chitosan

COS-REE Chitosan oligosaccharide complex with rare earth

DGGE Denaturing gradient gel electrophoresis

DHA Docosahexaenoic acid

DP Degree of polymerization

EAA Essential amino acids

EFA Essential fatty acid

EPA Eicosapentaenoic acid

FE Feed efficiency

FI Feed intake

FM Fish meal

FO Fish oil

FOS Fructooligosaccharides

GALT Gut-associated lymphoid tissue

GI Gastrointestinal

GOS Galactooligosaccharides

HDL High density lipoprotein

HUFA Highly unsaturated fatty acids

IL Interleukin

IMO Isomaltooligosaccharides

LAB Lactic acid bacteria

LC-PUFA Long chain polyunsaturated fatty acids

LDL Low density lipoprotein

MOS Mannanoligosaccharides

N Nitrogen

PCR Polymerase chain reaction

PCR-DGGE Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis

PER Protein efficiency ratio

PF Plant feedstuffs

PUFA Polyunsaturated fatty acids

ROS Reactive oxygen species

SBM Soybean meal

SBO Soybean oil

SCFAs Short-chain fatty acids

Page 30: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

xxxii

scFOS Short-chain fructooligosaccharides

TOS Transgalactooligosaccharides

XOS Xylooligosaccharides

Page 31: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

1

Chapter 1

General Introduction

Page 32: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 33: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

3

1.1 Aquaculture production

Aquatic animal production is the industry sector with the highest growth among animal

production sectors. Between 1970 and 2010 it had an average annual growth rate of 2.9%,

while total terrestrial meat production had an average annual growth rate of 2.7% (Tacon and

Metian, 2013). In 2012, estimates for the world fisheries and aquaculture production were 158

million tonnes, from which 91.3 million tonnes were from fisheries and 66.6 million tonnes

from aquaculture. Although the amount provided by captures is higher than that from

aquaculture, aquaculture production is steadily increasing every year, while capture

production has almost stabilised in the last 20-30 years (Figure 1) (FAO, 2014).

Figure 1 – World capture fisheries and aquaculture production between 1950 and 2012 Adapted from FAO (2014)

It is important that aquaculture production continues growing to fulfil the increasing human

needs for food fish and to replace capture fisheries, at least to the level that allows the

overexploited fisheries stocks to be replenished. Thus, nowadays aquaculture assumes a great

importance in meeting food and nutrition requirements of a growing human population. Fish,

compared with farm animals, is a better source of high quality protein, micronutrients,

particularly phosphorus, selenium and iron, and of essential fatty acids (EFA), especially long

chain polyunsaturated fatty acids (LC-PUFA) (FAO, 2014; Tacon and Metian, 2013).

Aquaculture production in the Mediterranean region began many centuries ago as extensive

rearing in ponds and coastal lagoons, and evolving to the currently high intensive raceways or

cage fish farm exploitations. The proportion of marine fish in overall Mediterranean

aquaculture output has increased greatly, from 13% in 1995 to 36% in 2007. Egypt, France,

Spain, Italy, Turkey and Greece are the main producing countries in the Mediterranean region.

Production became focused almost exclusively on high value species such as turbot

(Scophthalmus maximus), gilthead sea bream (Sparus aurata), and European sea bass

(Dicentrarchus labrax). In fact, it is the commercial culture of those species that led to the huge

growth production observed in the Mediterranean aquaculture industry over the last two

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Mill

ion

to

nn

es

Capture production Aquaculture production

Page 34: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

4

decades. Among Sparidae, white sea bream (Diplodus sargus), arises as a new species with

high interest for the diversification of Mediterranean aquaculture, however it still has a limited

production (Barazi-Yeroulanos, 2010).

1.1.1 Aquafeeds – Fish meal vs Plant feedstuffs

Feeds represent a huge part of aquaculture production costs. Thus, nutritional balanced diets

are essential for proper development of aquaculture, as only by correct feeding with

nutritionally adequate diets is possible to economically produce a high quality product at

competitive costs.

Aquaculture production of carnivorous species relies heavily in fish meal (FM) and fish oil,

respectively as main protein and lipid sources for aquafeeds. Due to the depletion of wild

stocks and consequent rise in prices, sustainable alternative ingredients are needed (Tacon et

al., 2011). Moreover, the use of alternative ingredients allow to surpass problems inherent to

the use of fish by-products, such as organic and inorganic contaminants, shortage of supply,

environment sustainability, and net effect of demand-and-supply economics (Gatlin III et al.,

2007).

Alternatives to FM are, for instance, land animal protein meals, plant feedstuffs (PF) or

microbial protein sources (Tacon et al., 2011). However, to be sustainable alternatives to FM,

ingredients must fulfil some practical characteristics, such as wide availability, competitive

price, ease of handling, shipping, storage, and incorporation in feed production. Besides these

practical characteristics, alternative feed ingredients should also meet some nutritional

characteristics, such as having low levels of fibre, starch, non-starch carbohydrates, and

antinutrients, have fairly high protein content and adequate amino acid profile, high nutrient

digestibility, and reasonable palatability (Gatlin III et al., 2007).

PF are nowadays the most used alternatives to FM in aquafeeds (Tacon et al., 2011).

Ingredients such as soy protein concentrate, corn or wheat gluten were pointed out as having

most of the above mentioned characteristics, yet with the drawback of being expensive (Gatlin

III et al., 2007). However, most of the PF present disadvantages such as having relatively low-

protein content, amino acid imbalances, low palatability, presence of endogenous

antinutritional factors, and large amounts of carbohydrates, namely non-starch

polysaccharides (Gatlin III et al., 2007). Nonetheless, strategies were developed to overcome

some of those disadvantages. Problems with low protein content, amino acid imbalances or

low palatability issues are surpassed by using complementary protein sources and plant

protein concentrates, supplementing with the limiting amino acids, and using feed attractants

(Davies et al., 1997; Dias et al., 1997; Gómez-Requeni et al., 2003; Watanabe et al., 2001;

Zhang et al., 2012).

Still, the main limitations related to the use of PF are the antinutritional factors. While some

antinutritional factors are heat-labile and thus easily removed during processing, others are

heat-resistant and consequently more difficult to remove. Extraction with water or addition of

Page 35: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

5

feed supplements can also be used to overcome antinutritional factor issues (Francis et al.,

2001). Moreover, depending of the PF used, several antinutritional factors may be present

making it difficult to determine which factor is causing the specific adverse effects (Francis et

al., 2001; Gatlin III et al., 2007). Among possible harmful effects of antinutritional factors, are

reduced palatability, reduced nutrients utilization, altered nutrient balances in the diets,

reduced growth, intestinal dysfunctions, altered gut microbiota and immune modulation,

hypoglycaemia, and liver damage (Krogdahl et al., 2010). The intestinal damages usually

reported in fish fed PF, namely soybean containing diets, are enteritis-like changes, such as

decrease or absence of absorptive vacuoles, shortening mucosal folding heights, and profound

infiltration of lamina propria inflammatory cells (Baeverfjord and Krogdahl, 1996; Krogdahl et

al., 2000; van den Ingh et al., 1991). These soybean related effects are particularly important in

salmonids, while in species such as the European sea bass and gilthead sea bream such

negative effects are less evident (Couto et al., 2014a, 2015).

1.1.2 Aquafeeds - Functional Ingredients

A functional ingredient may be or not a nutrient, but has a physiologic effect beyond the

traditional nutritional effect, and affects one or more functions in the body, improving health

or disease resistance (Roberfroid, 2000). The incorporation of functional ingredients such as

probiotics and prebiotics were suggested as a possible strategy for enhancing the utilization of

PF in aquafeeds (Gatlin III et al., 2007).

Moreover, intensification of aquaculture production may lead to outbreaks of a variety of

infectious diseases leading to heavy losses and hinder production. Therefore, improving and

protecting fish health is a major concern in fish farms and until recently this was mainly

achieved by applying antibiotics. However, the use of antibiotics in the last decades has been

severely criticized and the EU moratorium (Regulation (EC) No 1831/2003) banned its use as

growth promoters in animal feeds (Regulation, 2003). Besides, the use of antibiotics may

enhance the development of antibiotic resistant bacteria, leave residues in the seafood,

damage microbial communities in the aquatic environment, and suppress fish immune system

(Capone et al., 1996; Collier and Pinn, 1998; Sapkota et al., 2008). To avoid these

inconveniences, functional ingredients such as probiotics and prebiotics have become to be

used in aquaculture as an alternative to antibiotics (Dimitroglou et al., 2011a; Ringø et al.,

2010).

Improvements in fish performance, health and disease resistance when administering some

functional ingredients is mostly connected with changes in gut bacterial communities.

However, contrary to gut microbial communities of homoeothermic animals that thrive under

fairly constant conditions, fish gut microbial communities are constantly subjected to

important variations of the aqueous habitat, which may considerably change regarding

temperature, salinity, and surrounding bacterial composition (Merrifield and Rodiles, 2015).

Thus, gut bacterial communities assume great importance in fish, as shown in gnotobiotic

Page 36: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

6

zebrafish (Danio rerio) where the presence of 212 host genes regulated by gut microbiota

where revealed (Rawls et al., 2004). Among those genes, some were involved in processes

related to immunity, nutrition, cell division, or DNA replication (Rawls et al., 2004).

Accordingly, gut microbiota affects the host in several ways, including development, digestion,

nutrition, disease resistance, and immunity (Romero et al., 2014). Bacteria assumes such

importance in fish gut development that zebrafish reared in a germ-free environment fails to

develop correctly. For instance, fish lack brush border intestinal alkaline phosphatase activity,

present immature patterns of glycan expression, and paucity of goblet and enteroendocrine

cells. In addition, gut fails to take up protein macromolecules in the distal gut and exhibit

faster motility (Bates et al., 2006).

Fish microbial community comprises viruses, Archaea, protozoa, yeasts, and bacteria. In terms

of abundance, bacteria are typically the dominant microbes present in the gut and may

comprise from hundreds to thousands of operational taxonomic units, present in levels of up

to log 11 cells per gram of faecal material. Species of the phyla Proteobacteria, Firmicutes,

Actinobacteria, Bacteroidetes, Fusobacteria, and Tenericutes are reported among the most

dominant members present in fish gut (Merrifield and Rodiles, 2015). Gut microbial

community can be divided in two groups: allochthonous microbiota, which is the group that

passes through the gut with the feed or digesta, and autochthonous microbiota, which is

closely associated with the host tissues and, at least in theory, is resident (Romero et al.,

2014).

Probiotics are one of the most known and used functional feed ingredients, and are strictly

connected with gut microbiota. First definitions of probiotics appeared on the 1960s and

1970s and were imprecise, the first generally accepted definition was the one proposed by

Fuller (1989) in the 1980s, which stated that a probiotic is “a live microbial feed supplement

which beneficially affects the host animal by improving its intestinal microbial balance”.

Recently, Merrifield et al. (2010) proposed a new definition, which merged all previous

definitions and adapting it better to the aquaculture context. According to Merrifield et al.

(2010) a probiotic is “a live, dead or component of a microbial cell that when administered via

the feed or to the rearing water benefits the host by improving either disease resistance,

health status, growth performance, feed utilisation, stress response or general vigour, which is

achieved at least in part via improving the hosts microbial balance or the microbial balance of

the ambient environment.”

To be classified as probiotic, a probiont needs to fulfil several characteristics, such as: not

being pathogenic for the host, environment and consumers; being free of plasmid-encoded

antibiotic resistance genes; being resistant to bile salts and the low pH of the gastrointestinal

(GI) tract (Merrifield et al., 2010). Moreover, some extra characteristics might be favourable,

such as: the probiont should be able to adhere and growth in the host gut; be registered for

use as a feed additive; display advantageous growth characteristics; produce relevant

extracellular digestive enzymes or vitamins; be indigenous to the host or the rearing

Page 37: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

7

environment; remain viable under normal storage conditions; be robust enough to survive

feed processing (Merrifield et al., 2010).

The most common mechanisms of action of probiotics consist in competitive exclusion of

pathogenic bacteria, enhancement of host nutrition, enzymatically contribute to nutrients

digestion, and stimulate host immune response (Pérez-Sánchez et al., 2014). Beneficial effects

reported for probiotics in fish include improved growth performance, carcass composition,

feed utilisation, digestive enzyme activities, health status, disease resistance, antioxidant

status, gut morphology, gut microbial composition, and reduced stress and malformations

(Dimitroglou et al., 2011a; Merrifield et al., 2010; Pérez-Sánchez et al., 2014).

Despite all potential advantages of probiotics, some problems might be inherent to its use.

Probiotics are mainly live organisms (generally bacteria) that can change the surrounding

environmental bacterial communities and, without further advances in feed technology, do

not withstand extrusion conditions. In addition, it is difficult to keep a constant probiotic level

in fish feeds, and these feeds have short shelf-life (Dimitroglou et al., 2011a; Lauzon et al.,

2014; Merrifield et al., 2010). Therefore, prebiotics appeared as an environmental friendly

alternative to both antibiotics and probiotics.

1.2 Prebiotics as functional ingredients

The term prebiotic was first introduced by Gibson and Roberfroid (1995) exchanging the prefix

“pro” for “pre”, meaning “before” or “for” (Schrezenmeir and de Vrese, 2001). The proposed

definition of prebiotics is: “nondigestible food ingredients that beneficially affect the host by

selectively stimulating the growth and/or activity of one or a limited number of bacterial

species already resident in the colon, and thus attempt to improve host health” (Gibson and

Roberfroid, 1995).

To be classified as prebiotic, the following characteristics need to be satisfied (Gibson and

Roberfroid, 1995):

1) it cannot be hydrolysed and absorbed in the upper part of the GI tract;

2) it needs to stimulate specific beneficial bacteria commensal to the host GI tract,

stimulating their growth and/or activity;

3) it must be able to change GI microbiota in favour of a healthier composition;

4) it needs to induce luminal or systemic effects that benefit host health.

Therefore, contrary to probiotics where a beneficial bacteria is introduced in the diet or the

water, prebiotics supplemented to diets will selectively stimulate the growth of specific

autochthonous beneficial bacteria (Dimitroglou et al., 2011a).

After this first classification several feed components were named prebiotics, without due

consideration to the criteria required. Therefore, Gibson et al. (2004) stated that a clear

criteria needed to be established, and that the classification of an ingredient as prebiotic

required scientific demonstration that it:

Page 38: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

8

1) resists gastric acidity, hydrolysis by mammalian enzymes, and GI absorption;

2) is fermented by intestinal microflora;

3) selectively stimulates the growth and/or activity of intestinal bacteria associated with

health and wellbeing.

Of the above three points, the last one is the most important and at the same time the most

difficult to demonstrate, since it requires reliable and quantitative analysis of total aerobic and

anaerobic bacteria, and of specific groups such as: Bifidobacterium, Lactobacillus and

Enterobacteria (Gibson et al., 2004).

Accordingly, Gibson et al. (2004) stated that only three oligosaccharides fulfilled the three

criteria: inulin, transgalactooligosaccharides (TOS) and lactulose. Since then, several other

oligosaccharides were considered as prebiotics for fish: mannanoligosaccharides (MOS),

fructooligosaccharides (FOS, or oligofructose), short-chain fructooligosaccharides (scFOS),

galactooligosaccharides (GOS), xylooligosaccharides (XOS), arabinoxylooligosaccharides

(AXOS), isomaltooligosaccharides (IMO), and some commercial mixtures of prebiotics. Of the

above, the most studied prebiotics in fish are inulin, MOS, and FOS (Dimitroglou et al., 2011a;

Ringø et al., 2010).

These oligosaccharides are called prebiotics considering that the term prebiotic applies to

oligosaccharides that potentially meet the criteria for prebiotic classification, rather than

restricted to oligosaccharides that have been definitively proven to meet all criteria (Lauzon et

al., 2014). The main prebiotics currently available as feed additives are made of

monosaccharides units as fructose, galactose, glucose, or xylose (Figure 2).

Figure 2 – Monosaccharides components of prebiotics (Mussatto and Mancilha, 2007)

Prebiotics are not digested by the host, but are fermented by bacteria present in the host gut,

such as Bifidobacterium and Lactobacillus. Bacteria fermentation leads to the production of

short-chain fatty acids (SCFAs) such as acetic, propionic, and butyric acids, which cause a pH

drop, lead to colonic and systemic health effects, and might be absorbed by the host and used

as energy sources (Figure 3).

Page 39: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

9

Figure 3 – Prebiotics action in the gastrointestinal tract Adapted from Huazano-García and López (2013)

1.2.1 Prebiotics benefits and possible modes of action

The reported benefits of prebiotics on fish are many; for instance, improved growth

performance, feed utilization, carcass composition, health status, disease resistance, gut

morphology, and microbiota modulation (Dimitroglou et al., 2011a; Merrifield et al., 2010;

Ringø et al., 2010; Ringø et al., 2014). Other benefits such as improved glucose and lipid

metabolism or reduced oxidative stress are reported in mammals and remain understudied in

fish (Delzenne, 2003; Gibson and Roberfroid, 1995; Gobinath et al., 2010; Wang et al., 2011).

However, the specific modes of action that promote the observed host benefits are often

difficult to completely elucidate, due to multiple modes of action and synergies that might

occur. Therefore, much of the knowledge available about the possible modes of action of

prebiotics is derived from mammal’s studies. Nonetheless, suggested modes of action of

prebiotics in fish include changes in bacterial communities resulting in an increase of beneficial

communities that promote the production of inhibitory compounds, competition for chemicals

or for available energy, competition for adhesion sites, inhibition of virulent gene expression

or disruption of quorum sensing (Merrifield et al., 2010). Other modes of action related to

prebiotics include the bacterial end-products of fermentation (Delzenne, 2003; Gibson and

Roberfroid, 1995), or the interaction between prebiotics and pattern recognition receptors

(Song et al., 2014; Torrecillas et al., 2014).

1.2.1.1 Gut microbiota

According to the definition of prebiotics, which state that prebiotics beneficially affect the host

by selectively stimulating growth or activity of specific bacteria present in the gut (Gibson and

Roberfroid, 1995), it is clear that the primary effects of prebiotics are on gut microbiota.

Several studies of prebiotics effects on gut microbiota were based on culture-dependent

analysis, where aerobic heterotrophic bacteria are determined by plate counts (Akrami et al.,

2013; Dimitroglou et al., 2009; Hoseinifar et al., 2011b; Hoseinifar et al., 2013; Hoseinifar et al.,

Page 40: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

10

2014a; Hoseinifar et al., 2014b; Hoseinifar et al., 2015a; Hui-Yuan et al., 2007; Mahious et al.,

2006; Ortiz et al., 2013; Zhou et al., 2007). However, this method presents limitations since the

number and species of bacteria detected are affected by the culture conditions and media,

especially in the case of fastidious and obligate anaerobic bacteria. In addition, culture

dependent methods are time consuming and lack accuracy in isolates identification. In fact, it

appears that cultivable bacteria may represent less than 1% of total bacteria present in the gut

(Merrifield and Rodiles, 2015; Romero et al., 2014).

To overcome these limitations, polymerase chain reaction-denaturing gradient gel

electrophoresis (PCR-DGGE) begun to be used (Burr et al., 2008b, 2010; Cerezuela et al.,

2013a; Dimitroglou et al., 2009; Dimitroglou et al., 2010b; Li et al., 2007; Raggi and Gatlin III,

2012; Torrecillas et al., 2012; Zhou et al., 2009). DGGE is a relatively inexpensive and easy to

perform technique, providing a fast method for assessing gut microbiota. Contrary to the less

than 1% of bacteria identified by culture dependent methods, DGGE may detect 90-99% of the

bacterial community. DGGE specificity is based on the electrophoresis of targeted regions of

16S RNA gene, typically the V3 region, which displays differing denaturing properties

depending on nucleotide composition (Zhou et al., 2014). Today, besides DGGE, other

molecular techniques are also being used, due to their culture independent nature and

quantitative results, such as fluorescent in situ hybridization, quantitative real-time PCR,

histochemistry, enzyme-linked immunosorbent assay, or community libraries using next-

generation sequencing (Zhou et al., 2014).

To this point, it is clear that prebiotic mode of action on bacterial gut communities is mainly

through its fermentation by specific beneficial bacteria (such as Lactobacillus, and

Bifidobacterium), which possess the necessary enzymes to digest prebiotics and thus are

favoured relatively to less beneficial bacteria. The SCFAs produced as end-products of

fermentation are then responsible for the many reported beneficial effects of feeding animals

with prebiotics (Dimitroglou et al., 2011a; Gibson et al., 2004; Merrifield et al., 2010; Ringø et

al., 2010; Roberfroid et al., 2010). In fact, several studies reported an increase in LAB counts in

fish fed prebiotics (Hoseinifar et al., 2011b; Hoseinifar et al., 2013; Hoseinifar et al., 2014a;

Hoseinifar et al., 2014b; Hoseinifar et al., 2015a). Besides their use by beneficial bacteria,

prebiotics such as MOS mimic specific carbohydrate groups of enterocytes and, therefore,

favour pathogenic bacterial adhesion to the prebiotic rather than to the enterocytes. These

pathogenic bacteria associated to the prebiotic are then removed with faeces. This mechanism

of action reduces the incidence and severity of potential diseases (Torrecillas et al., 2014).

1.2.1.2 Growth performance

One well studied aspect regarding prebiotics effect in fish is their effect on growth

performance and feed utilization (Dimitroglou et al., 2011a; Merrifield et al., 2010; Ringø et al.,

2010; Ringø et al., 2014). The enhanced feed efficiency (FE), nutrient digestibility and growth

improvements associated with dietary prebiotics may be due to changes in digestive enzymes

or in gut morphology. Anguiano et al. (2013) studied the digestive enzymes and gut

Page 41: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

11

histomorphology of red drum (Sciaenops ocellatus) fed FOS, MOS, TOS, and GroBiotic®-A, and

of hybrid striped bass (Morone chrysops × M. saxatilis) fed GroBiotic®-A. The authors

concluded that the observed improvement of nutrient digestibility in response to dietary

prebiotic supplementation was more likely related with changes in gut structure than with

improvements on digestive enzyme activities. On the other hand, the higher growth of

allogynogenetic crucian carp (Carassius auratus gibelio), Caspian roach (Rutilus rutilus), and

blunt snout bream (Megalobrama amblycephala) when fed prebiotics was well related with

increased activities of digestive enzymes (Soleimani et al., 2012; Wu et al., 2013; Xu et al.,

2009). In any case, the observed results may change among studies since prebiotic effects may

change due to several factors, such as prebiotic source, supplementation level, fish species and

age, rearing conditions and diet composition. In fact, results with different species and

prebiotics are still confusing, since some studies report growth beneficial effects (Hoseinifar et

al., 2013; Li et al., 2008; Soleimani et al., 2012; Wu et al., 2013; Xu et al., 2009; Zhou et al.,

2010), while others studies report lack of effects (Buentello et al., 2010; Burr et al., 2010;

Grisdale-Helland et al., 2008; Hoseinifar et al., 2014a), or even a tendency for negative effects

with high prebiotic levels (Hoseinifar et al., 2011b).

1.2.1.3 Intermediary metabolism

It is well known that prebiotics affect glucose and lipid metabolism in mammals (Delzenne,

2003; Roberfroid et al., 2010). Studies indicated that prebiotics may reduce hepatic

lipogenesis, serum and liver cholesterol and triglycerides levels, increase serum high density

lipoprotein/low density lipoprotein (HDL/LDL) ratio, and have a protective effect against

steatosis (Delzenne, 2003; Delzenne et al., 2008; Roberfroid et al., 2010; Teitelbaum, 2009).

Prebiotics can also improve glucose tolerance, by lowering plasma glucose levels and

enhancing insulin sensitivity (Delzenne, 2003; Delzenne et al., 2008; Roberfroid et al., 2010;

Teitelbaum, 2009).

Studies on the effect of prebiotics on amino acid metabolism are scarce. One study in cats fed

a mixture of oligofructose and inulin reported a reduction in plasmatic aspartate

aminotransferase (ASAT) activity (Verbrugghe et al., 2009). In that study several factors were

advanced for an amino acids sparing effect: the decrease in ASAT activity suggested an

inhibition of gluconeogenesis from aspartate; increased propionylcarnitine concentration

indicated an inhibition of gluconeogenesis from pyruvate, also resulting in amino acids sparing;

a trend for decreased methylmalonylcarnitine also supports the reduction of amino acid

catabolism, since it is known this molecule is a metabolite of valine, methionine, and isoleucine

catabolism. Thus, inhibition of amino acid catabolism due to dietary incorporation of prebiotics

seems to be mainly due to an enhancement of gluconeogenesis from propionate (Verbrugghe

et al., 2009).

No studies are available in fish regarding prebiotics effects on amino acid or glucose

metabolism. Prebiotic effects were only studied on lipid metabolism, and the available

Page 42: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

12

information is still very scarce (Torrecillas et al., 2011b; Torrecillas et al., 2015b). In accordance

with results reported in mammals, feeding MOS to European sea bass led to a decrease in the

activity of key enzymes of lipogenesis, namely malic enzyme and glucose-6-phosphate

dehydrogenase activities (Torrecillas et al., 2011b). Nevertheless, the prebiotic lowering effect

on plasmatic glucose, cholesterol, and triglycerides, which were reported in mammals are not

evident in fish. Ye et al. (2011) reported reduced triglycerides and cholesterol-LDL in Japanese

flounder (Paralichthys olivaceus) fed FOS, while other authors report no changes in these

plasmatic metabolites in beluga (Huso huso) (Reza et al., 2009). Hoseinifar et al. (2011a) also

reported no changes in plasma glucose, but observed lower plasma cholesterol (only with 2%

oligofructose) also in beluga.

Studies with rats reported a reduction of fat deposition due to dietary FOS (Gibson and

Roberfroid, 1995). In European sea bass Torrecillas et al. (2011b) also observed lower body

lipids in fish fed with 0.6% MOS, but most studies in fish fed FOS, MOS, GOS or inulin reported

no effects on body lipid (Buentello et al., 2010; Burr et al., 2010; Dimitroglou et al., 2010b;

Dimitroglou et al., 2011b; Grisdale-Helland et al., 2008; Hoseinifar et al., 2011b; Hoseinifar et

al., 2013; Reza et al., 2009; Ye et al., 2011), or even an increase of body lipids with scFOS and

FOS (Hoseinifar et al., 2015a; Wu et al., 2013; Zhang et al., 2015).

The modulation of glucose metabolism reported in mammals fed prebiotics is related to the

colonic production of SCFAs, mostly acetate and propionate, generated through prebiotics

fermentation by GI microbiota (Delzenne, 2003; Roberfroid et al., 2010). Thus, in isolated rat

hepatocytes propionate stimulated glycolysis whereas the opposite was observed with acetate

and butyrate (Anderson and Bridges, 1984). The enhancement of glycolysis with propionate

was related with a decrease of hepatic citrate concentration, which is a metabolic inhibitor of

phosphofructokinase, the enzyme that phosphorylates fructose 6-phosphate in glycolysis (Blair

et al., 1973). Besides stimulating glycolysis, propionate also decreased gluconeogenesis in

mammals via inhibition of pyruvate carboxylase, which catalyze the conversion of pyruvate to

oxaloacetate (Anderson and Bridges, 1984; Blair et al., 1973). In contrast, acetate and butyrate

increased glucose production from lactate in rat isolated hepatocytes (Anderson and Bridges,

1984). Also in mammals, propionate stimulated the production of the intestinal hormone

glucagon-like peptide 1, which in turn stimulated insulin secretion, leading to an increase of

liver glycogen synthesis and a decrease of plasma glucose levels (Cani et al., 2005; Delzenne et

al., 2007; Frost et al., 2003).

The modulation of lipid metabolism by the main SCFAs, namely acetate and propionate, is

converse. Thus, whereas acetate is a lipogenic substrate, propionate is a competitive inhibitor

of the entrance of acetate into liver cells (Delzenne et al., 2008; Teitelbaum, 2009). Propionate

was also reported to inhibit lipid synthesis in rat hepatocytes (Nishina and Freedland, 1990;

Wright et al., 1990). Moreover, acetate supplied in the diet of diabetic mice at a dose of 0.3%

activates liver 5' adenosine monophosphate-activated protein kinase, an enzyme related with

the inhibition of lipogenesis (Sakakibara et al., 2006). Besides the effects of SCFAs produced by

prebiotic fermentation, a direct increase of bacteria such as lactic acid bacteria (LAB) may also

Page 43: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

13

affect lipogenesis. Park et al. (2013) reported that a mixture of two Lactobacillus sp. lead to

down-regulation of sterol regulatory element-binding protein-1, fatty acid synthase, and

stearoyl-CoA desaturase-1 expression, reflecting suppression of lipogenesis in rats.

Consequently, studies that evaluate gut microbiota and SCFAs production are needed to

understand the mechanism by which these end-products of fermentation may affect lipid and

glucose metabolism in fish. Improved lipid metabolism may contribute to produce leaner fish,

which meets consumers’ preference when compared with wild fish. Increased glucose

tolerance may allow higher incorporation of carbohydrates in the diets, thus allowing higher

inclusion of PF in fish diets. Moreover, the potential protein sparing by dietary prebiotics is

also worthy of further studies.

1.2.1.4 Oxidative status

When reactive oxygen species (ROS) production is higher than ROS removal oxidative stress

occurs. Fish, as other aerobic organisms are also susceptible to ROS attack and developed

antioxidant defences based on substances such as vitamins C, and E, uric acid, glutathione, and

carotenoids, besides diverse antioxidant enzymes (Martinez-Alvarez et al., 2005; Storey, 1996).

Prebiotics were reported as positively affecting ROS generation in fish, by decreasing oxidative

damage or increasing antioxidant potential (Zhang et al., 2013; Zhang et al., 2014). Prebiotics

such as inulin were even reported as antioxidants, with ROS scavenging ability (Stoyanova et

al., 2011; Van den Ende et al., 2011). The antioxidant activity mechanisms of prebiotics are yet

to be completely clarified for some prebiotics, such as FOS (Pejin et al., 2014; Zhang et al.,

2013) or GOS, which even in mammals were scarcely studied regarding their effects on

oxidative stress (Malardé et al., 2015).

One possible mode of action of prebiotics on stress oxidative levels is through SCFAs, which

may have a role in oxidative stress modulation. In fact, butyrate, more than other SCFA, was

reported as being related with a significant reduction of hydrogen peroxide induced DNA

damage in rats and humans (Abrahamse et al., 1999; Rosignoli et al., 2001; Toden et al., 2007).

Some probiotic strains of the LAB clade were also reported to possess anti-oxidative activity.

For instance, rats fed a mixture of two Lactobacillus sp. were reported to increase β-oxidation

via up-regulation of peroxisome proliferator-activated receptor α and carnitine

palmitoyltransferase 2 mRNA levels (Park et al., 2013). Other possibility may be connected

with prebiotic composition. For instance, XOS has ferulic acid in its composition, which was

reported as having a very strong antioxidant activity mainly due to its phenolic nucleus and

extended side-chain conjugation that readily forms stabilised phenoxy radicals and terminate

chain reactions (Graf, 1992). In fact, ferulic acid scavenges superoxide anion radicals in a way

similar to superoxide dismutase, an important antioxidant enzyme (Toda et al., 1991).

In fish, the antioxidant potential of prebiotics, namely FOS, was related with its bifidogenic

effect, since helping gut microbial defence mechanisms may help surpassing both exogenous

and endogenous oxidative stress. Moreover, prebiotics may have a role in translation and

Page 44: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

14

post-translational process of antioxidant enzymes (Zhang et al., 2013; Zhang et al., 2014).

However, both hypothesis still need to be confirmed.

1.2.1.5 Immune response

Dietary prebiotic supplementation is generally reported to enhance immune status in fish,

which were shown to present increased immune parameters such as white blood cell counts,

lysozyme, alternative complement, and immunoglobulins (Akrami et al., 2013; Buentello et al.,

2010; Cerezuela et al., 2012; Geraylou et al., 2012; Li et al., 2008; Soleimani et al., 2012).

Once in the gut, prebiotics contact with gut-associated lymphoid tissue (GALT), which in fish is

formed by intraepithelial and lamina propria leucocytes, including B and T lymphocytes,

macrophages, and eosinophilic and neutrophilic granulocytes (Rombout et al., 2011). This

physical barrier, composed by epithelia and their mucus secretions, is an integrant and

essential part of the fish immune system. It represents one of the first lines of defence, as gut

is one of the first entering routs of fish pathogens in the organism (Hoseinifar et al., 2015b).

Song et al. (2014) stated that prebiotics activate the host innate immune system in two ways:

by directly stimulating the innate immune system, or by enhancing the growth of commensal

microbiota. Hoseinifar et al. (2015b) further stated that although the mechanisms beyond

prebiotic systemic immunity enhancement in fish remain unknown, several hypothesis may be

advanced to explain it: GALT leucocytes can directly contact with the luminal prebiotics and be

activated; enterocytes metabolism, which are physiologically and morphologically changed by

prebiotics, may mediate immune activation, through the production of factors that increase

leucocytes recruitment and functions; microbiota changes due to prebiotics may be, per se or

by their own metabolic products, responsible for the immune activation; prebiotics may cross

the epithelia and encounter and activate leucocytes present in the epithelium. Thus, prebiotics

may directly interact with pattern recognition receptors, such as β-glucan receptors and

dectin-1 receptors, that are expressed on macrophages (Song et al., 2014). For instance, fish

head kidney leucocytes were described as having a mannose receptor, which may explain the

enhanced phagocytic activity (Torrecillas et al., 2011b).

The immunostimulatory nature of prebiotics, may as well be a direct effect of growth

stimulation of gut beneficial bacteria such as Lactobacillus sp., Bifidobacterium sp., and Bacillus

sp. (Broekaert et al., 2011; Buentello et al., 2010; Geraylou et al., 2012; Song et al., 2014).

These bacteria have in their composition substances such as peptidoglycans, which have been

reported to increase innate defence mechanisms in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

(Bricknell and Dalmo, 2005). As other example, Peyer’s patch cells cultivated with

Bifidobacterium breve presented augmented production of anti-inflammatory cytokines and

immunoglobulins and enhanced macrophage phagocytic activity (Yasui and Ohwaki, 1991).

Additionally, SCFAs produced during prebiotic fermentation may be taken up directly by the

fish and enhance its immune status, as suggested for Siberian sturgeon (Acipenser baerii) fed

AXOS (Geraylou et al., 2012). In fact, cell-culture studies demonstrated that butyrate inhibits

Page 45: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

15

pro-inflammatory interleukin-2 (IL) and interferon ƴ production, and acetate and propionate

increase immuno-regulatory IL-10 production (Roberfroid et al., 2010).

The anti-pathogenic activity of prebiotics can be illustrated by GOS, which in mammals was

shown to prevent bacterial attachment to colonic epithelium. GOS contains structures similar

to the glycoconjugates of glycoproteins and lipids present on the microvillus membranes, and

thus it may interfere with bacterial receptors by binding to them (Sangwan et al., 2011).

An enhanced immune status leads to an improved immune response, which may be reflected

in higher survival of fish challenged with bacteria or extreme environmental conditions

(Hoseinifar et al., 2013; Hoseinifar et al., 2014b; Hoseinifar et al., 2015c; Soleimani et al.,

2012).

1.2.1.6 Gut morphology

Prebiotics use in fish were reported to improve gut morphology, by increasing gut absorptive

area, microvilli density and height, and villi structure complexity (Dimitroglou et al., 2009;

Dimitroglou et al., 2010b; Dimitroglou et al., 2011b; Zhou et al., 2010). Gut morphology

improvement directly affects fish immunological status and, consequently, fish health, as

preservation of a healthy mucosal epithelium reduces the odds of opportunistic indigenous

bacterial infections (Dimitroglou et al., 2011b). These improvements in gut morphology may

also explain the reported growth increase when prebiotics are fed to fish (Anguiano et al.,

2013; Soleimani et al., 2012).

Improvement in gut structure may be related with the end-products of prebiotic fermentation,

since SCFAs are absorbed and metabolized by the enterocytes, thus accounting for a large

proportion of enterocytes energy needs, and stimulate the growth of gut beneficial bacteria,

including LAB, which may also help maintaining gut homeostasis (Merrifield et al., 2010;

Mountfort et al., 2002).

However, caution should be taken when evaluating results, since prebiotic effects can change

depending on factors such as fish age or the method used to analyse gut histomorphology.

Dimitroglou et al. (2010b) fed FM and soybean meal-based (SBM) diets supplemented with

MOS to gilthead sea bream and observed that the prebiotic had no effect on mucosal folds

morphology of the anterior gut. However, MOS appeared to improve the absorptive surface

area in the posterior gut of fish fed the FM diet, as denoted by higher perimeter of the

intestinal lumen. However, using electron microscopy techniques, it became evident that in

both fish fed FM and SBM-based diets MOS affected both anterior and posterior gut at the

ultrastructural level. In another study, Dimitroglou et al. (2009) showed that gut histology in

fish fed MOS may change depending on fish age. The authors observed improvements in gut

morphology, such as increased absorptive surface, microvilli density and length, of sub-adult

rainbow trout fed MOS, whereas no effects were observed in trout juveniles.

Page 46: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

16

1.2.1.7 Digestive enzymes

Assuming that prebiotics modulate gut microbiota (Dimitroglou et al., 2011a; Merrifield et al.,

2010; Ringø et al., 2014), and accepting that gut microbiota has an important role in aiding

host digestion (Merrifield and Rodiles, 2015), it can also be assumed that prebiotics have

beneficial effects on digestive enzymes activities.

Thus, the increased digestive enzymatic activities in fish fed prebiotics may, at least in part be

due to bacterial digestive enzymes production. In fact, Bacillus sp., Enterobacteriaceae,

Acinetobacter, Aeromonas, Flavobacterium, Photobacterium, Pseudomonas, Vibrio,

Microbacterium, Micrococcus, Staphylococcus, unidentified anaerobes, and yeasts were

suggested to be exogenous digestive enzyme-producing organisms (Ray et al., 2012). However,

contrary to homoeothermic animals, it is difficult to determine the exact contribution of gut

microbiota to the overall digestive enzymes activity in fish (Ray et al., 2012). Nevertheless,

several microbial enzymes activities in fish gut were already documented, such as amylase,

cellulase, protease, lipase, phytase, tannase, xylanase, and chitinase activities, although

activities may change depending on the fish species studied (Bairagi et al., 2002; Ray et al.,

2012). In a study where gut bacteria of nine aquaculture freshwater teleost fish were isolated,

enumerated, and tested for enzyme activity, almost all bacteria isolates exhibited protease

activity (Bairagi et al., 2002). Furthermore, bacteria strains isolated from tilapia (Oreochromis

mossambica), grass carp (Ctenopharyngodon idella), and common carp (Cyprinus carpio),

showed significant amylase and cellulase activities, and one bacteria strain isolated from silver

carp (Hypophthalmichthys molitrix) had high lipase activity (Bairagi et al., 2002). The

importance of bacteria to the digestive enzymatic production is further supported by the study

by Bates et al. (2006), where zebrafish reared in a germ-free environment lacked brush border

intestinal alkaline phosphatase activity. Besides production of enzymes, fish gut bacteria also

produce vitamins (such as vitamin B12) and PUFA (Ray et al., 2012).

The effects of prebiotics on fish digestive enzymes activities is not much studied, although

some authors hypothesised that the observed increase of fish growth could be justified by

increased digestive enzymatic activities (Anguiano et al., 2013; Soleimani et al., 2012).

Nonetheless, some studies with prebiotics in fish reported increases of proteases, lipases or

amylases activities, which are the most measured enzymes (Renjie et al., 2010; Soleimani et

al., 2012; Wu et al., 2013; Xu et al., 2009; Zhang et al., 2015). On the other hand, there are also

studies that did not detect any significant effect of prebiotics on digestive enzymes activities

(Anguiano et al., 2013; Ye et al., 2011). However, studies that simultaneously relate digestive

enzymes activities and gut microbiota population are uncommon. Recently, Hoseinifar et al.

(2015a) measured both digestive enzymes and gut microbiota community in common carp and

observed increased amylase and lipase activities in fish fed 1% scFOS, and increased LAB

counts in fish fed 0.5 and 1% scFOS, while protease activity and total bacterial counts were

unaltered. The authors related this increased enzymatic activity with a possible increase of

exogenous microbial activities, potentially modulated by the prebiotic.

Page 47: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

17

1.2.1.8 Prebiotics dosage

The study of the effects of supplements dosages is a very important approach to determine

the level of supplement that provides the best benefits. With dose-response studies it is

possible to discard levels of dietary supplementation that do not bring any benefits, and levels

that might cause damages or be toxic. Indeed, some works reported adverse effects in fish

growth and gut health, when using prebiotics (Cerezuela et al., 2013a; Hoseinifar et al., 2011b;

Olsen et al., 2001), which might be connected with the use of inadequate dosages.

Furthermore, it is essential that prebiotics are provided in the diets at an adequate level, which

may change depending on fish species, size, prebiotic type, and rearing conditions (Merrifield

et al., 2010). Consequently, prebiotic concentration studies are crucial to define the adequate

feeding protocol that provides the best results for each species and rearing conditions.

Olsen et al. (2001) and Cerezuela et al. (2013a) reported that inulin induced deleterious effects

in the gut of Arctic charr (Salvelinus alpinus) and gilthead sea bream, respectively, effects

somehow similar to the ones reported in salmon fed SBM. Olsen et al. (2001) fed Arctic charr

with diets supplemented with 15% inulin and observed several gut damages, including

damages on the enterocytes that seemed connected with the accumulation of lamellar

structures, which might be due to inulin absorbed in excess. If that was the case, it means that

inulin that could not be degraded by the cells was being accumulated to a point that impaired

cell function. Thus, it seems that 15% inulin is clearly above the level that could be

supplemented to fish diets. On the other hand, Cerezuela et al. (2013a) fed gilthead sea bream

with only 1% inulin and also observed signs of gut oedema and inflammation. These results

concur to conclude that correct evaluation of a correct dietary prebiotic supplementation level

is necessary to preserve the mucosal integrity of fish gut.

In other studies, authors observed that the beneficial effects perceived with one

supplementation level were not visible or even contradict results with other levels (Hoseinifar

et al., 2011a; Hoseinifar et al., 2011b; Torrecillas et al., 2007). For instance, in a study with

beluga fed oligofructose fish growth was affected by prebiotic level. While feeding fish with 1

and 2% oligofructose had no effect on fish growth, 3% oligofructose resulted in adverse effects

on growth performance (Hoseinifar et al., 2011b). This could be related with the inability of

intestinal bacteria to ferment the excess of prebiotic provided in the diet. Although not

statistically different from the control, diets supplemented with 3% oligofructose produced

lower leucocyte count and lymphocyte percentage leading the authors to conclude that this

prebiotic level had adverse effects on beluga immunological status (Hoseinifar et al., 2011a).

Another example is that of a study with European sea bass fed 0.2 or 0.4% MOS, where the

activity of circulating neutrophils were lower than the control in fish fed with 0.2% MOS, while

the highest values were recorded in fish fed 0.4% MOS (Torrecillas et al., 2007). Therefore it is

evident that the line between beneficial or negative effects of prebiotics may be very thin, and

this aspect deserves to be further studied.

Page 48: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

18

1.2.1.9 Rearing conditions

Results obtained when testing a prebiotic may change depending on the animal’s rearing

conditions. Of all rearing conditions variables, temperature is one of the most important since

fish are poikilothermic animals that are constantly subjected to seasonal and daily changes of

water temperature. Consequently, temperature modulates fish growth, feed ingestion and

utilization, nutrient digestibility, and the activity of key enzymes of intermediary metabolism

(Couto et al., 2008, 2012; Enes et al., 2006a, 2008a; Moreira et al., 2008), besides modulating

gut microbiota growth (Bucio et al., 2006; Hagi et al., 2004).

As pointed by Ringø et al. (2010), prebiotic supplementation effects may also change

depending of the seasonal cycle. Surrounding environment may have greater effects on fish

health than the diet, which may confuse interpretation of prebiotic effects. Thus, these are

topics that deserve particular attention. As discussed above, the first target of prebiotics are

gut bacteria, and it is known that seasonality affects the resident intestinal microbial

communities in fish (Bucio et al., 2006; Hagi et al., 2004). For instance, a decrease in total

bacteria viable counts and LAB at winter temperatures compared to summer temperatures has

been reported (Al-Harbi and Uddin, 2004; Hagi et al., 2004). This increases the importance of

studying the influence of rearing temperature on prebiotic effects. However, the effect of

temperature on fish bacterial communities is scarcely studied (Al-Harbi and Uddin, 2004; Bucio

et al., 2006; Hagi et al., 2004), and the effect of temperature on prebiotics action was never

studied (Ringø et al., 2010).

Besides changes in total bacteria numbers, temperature may also change the predominant

bacterial type. For instance, in silver carp and in common carp, Lactococcus lactis is the

predominant LAB in summer temperatures whereas L. raffinolactis thrives at winter

temperatures (Hagi et al., 2004). Bucio et al. (2006) reported that Lactobacillus were more

abundant at high temperatures than at low temperatures in perch (Perca fluviatalis), carp

(Abramis brama), and rudd (Scardinius erithrophthalmus) inhabiting a river environment. Al-

Harbi and Uddin (2004) reported considerable numbers of Pseudomonas spp. in hybrid tilapia

(Oreochromis niloticus × O. aureus) only at winter temperatures. However, it should be noted

that these studies were all done with freshwater fish species.

1.2.2 Prebiotics studied in this thesis

1.2.2.1 Short-chain fructooligosaccharides (scFOS)

Inulin, FOS, oligofructose and scFOS are all composed by fructose oligomers, with inulin being

used as a generic term covering all ß-(2-1) linear molecules. While inulin usually represents

polymers, oligofructose represent oligomers. Oligofructose and FOS are considered

synonymous names for mixtures of small inulin oligomers with a degree of polymerization (DP)

lower than ten (Roberfroid, 2007).

Page 49: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

19

FOS are prebiotics commonly used in humans and farm animals, and occur naturally in onion,

wheat, rye, shallots, tomatoes, bananas, garlic, and Jerusalem artichokes. FOS can also be

produced from sucrose or inulin by the action of enzymes with transfructosylating activity

isolated from fungi, bacteria, and yeast (Bali et al., 2015). It consists of short and medium

chains of ß-D-fructans in which fructosyl units are bound by ß-(2-1) glycosidic linkages attached

to a terminal glucose unit (Figure 4) (Ringø et al., 2010). FOS supports growth and survival of

bacteria present in the GI tract, such as Lactobacillus and Bifidobacterium, which possess ß-

fructosidase to hydrolyse FOS ß-(2-1) glycosidic bonds (Ringø et al., 2010).

scFOS have the same composition as FOS but with a lower DP (between 1 and 5). Thus, for

each glucosyl unit there are 1 to 5 fructosyl units (Figure 4). Onion is the plant with the highest

content of scFOS, ranging from 25-40% on a dry matter basis, of which 97% are scFOS with less

than 5 fructose units (Bornet et al., 2002).

Figure 4 – Structure of fructooligosaccharides (n= 5-10) or short-chain fructooligosaccharides (n= 1-5), a linear fructosyl polymer linked by β-(2,1) bonds, attached to a terminal glucosyl residue by an α-(1,2) bond

(Meyer et al., 2015)

In mammals, FOS were reported to (Bali et al., 2015; Bornet et al., 2002; Gibson and

Roberfroid, 1995):

improve the absorption of various ions, including calcium, magnesium and iron;

in situ stimulate the growth of certain resident (endogenous/commensal) bacteria and

activate bacteria metabolism;

increase faecal excretion of nitrogen and decrease uraemia;

regulate glucose and lipid metabolism;

reduce the incidence of colon tumours and concomitantly develop GALT;

have an immunomodulatory effect;

have anti-oxidant properties.

Page 50: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

20

In fish, FOS has been assessed in several fish species (Table 1), while scFOS was only studied to

a minor extent in aquatic animals and information is limited to hybrid tilapia (Hui-Yuan et al.,

2007; Zhou et al., 2009), Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) (Li et al., 2007; Zhou et

al., 2007), rainbow trout (Řehulka et al., 2011) and common carp (Hoseinifar et al., 2015a).

Moreover, scFOS was also evaluated in Atlantic salmon (Salmo salar) in a symbiosis study with

Pediococcus acidilactici (Abid et al., 2013).

In most studies, both FOS and scFOS positively improved some of the analysed parameters,

such as growth performance, LAB population, and immune parameters. A detailed review of

FOS and scFOS studies in fish, including the main results obtained, are present in Table 1.

Studies with inulin, or FOS in the form of inulin, are not presented.

Table 1 – Use of fructooligosaccharides (FOS) in fish and short-chain fructooligosaccharides

(scFOS) in aquatic animals.

Prebiotic Dosage and

administration

length

Fish species

and weight (g)

Results References

FOS 0.1% - 17 days Miiuy croaker

(Miichthys miiuy)

1.5±0.5g

↗nitrogen digestibility

→phosphorous in water and faeces

↘faecal nitrogen

Tian-xing et

al. (2005)

2% - 29-55dph Turbot

45.5±1.9mg

↗growth, bacterial diversity,

growth of Bacillus sp. →survival

Mahious et

al. (2006)

2% - 24 and 48 h

(in vitro)

Red drum Sub-

adult

→acetate, propionate, butyrate,

total SCFAs, gut microbiota (DGGE)

Burr et al.

(2008b)

1.5 and 3% - 20

days

Sleepy cod

(Oxyeleotris

lineolatus) ≈45g

↗growth, FCR, RBC, Hb, protease,

amylase and lipase in stomach and

gut

Renjie et al.

(2010)

0.2 and 0.4% - 10

weeks

Large yellow

croaker

(Larimichthys

crocea) 7.8±0.7g

→growth, survival, FE, HSI,

respiratory burst, lysozyme, ACH50,

SOD, survival after a 10 day Vibiro

harveyi challenge

Ai et al.

(2011)

1, 2 and 3% -

7 weeks

Beluga 18.8±0.8g ↗Ht (2%), lymphocyte % (1 and 2%)

→RBC, WBC, Hb, MCH, MCHC, MCV,

neutrophil, monocyte, eosinophil,

serum ALT, AST, ALP, LDH, glucose,

total protein ↘cholesterol (2%)

Hoseinifar

et al.

(2011a)

1, 2 and 3% -

7 weeks

Beluga ≈ 19g ↗survival (2%), gut autochthonous

LAB log CFU g-1 (2%) →growth, FCR,

PER, HSI, body composition, gut

autochthonous LAB % ↘gut

autochthonous TVC (3%)

Hoseinifar

et al.

(2011b)

0.5% - 56 days Japanese

flounder ≈21g

→growth, FI, FCR, CF, body

composition, lysozyme, phagocytic

Ye et al.

(2011)

Page 51: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

21

Prebiotic Dosage and

administration

length

Fish species

and weight (g)

Results References

% and index, cholesterol, HDL-C,

protease, amylase ↘triglycerides,

LDL-C

1, 2 and 3% -

7 weeks

Caspian roach

0.67±0.03g

↗growth, Ig, lysozyme, ACH50 (2

and 3%), survival after salinity stress

challenge, amylase (2 and 3%),

lipase (2 and 3%), protease ↘FCR (2

and 3%)

Soleimani

et al. (2012)

1 and 2% - 11

weeks

Stellate sturgeon

(Acipenser

stellatus)

30.2±0.1g

↗growth, PER, gut autochthonous

TVC, gut autochthonous LAB (1%),

lysozyme (1%), WBC →respiratory

burst, differential WBC, Ht, Hb

↘FCR

Akrami et

al. (2013)

0.5 and 1% - 49

days

Rainbow trout

≈150g

↗growth, body gross energy, body

Ca (1%) →FI, FCR, distal gut

Aeromonas spp. Pseudomonas spp.

Vibrio spp. Flavobacterium spp.

Gram-positive bacteria, digesta pH

↘fillet protein

Ortiz et al.

(2013)

0.05, 0.1, 0.2, 0.4

and 0.8% - 8

weeks

Blunt snout

bream

1.42±0.01g

↗growth, survival (0.1, 0.2, 0.4 and

0.8%), amylase (0.4 and 0.8%),

protease, body lipid (0.2 and 0.4%),

microvilli length →lipase, body

protein and ash ↘FCR (0.4 and

0.8%), body moisture (0.4%)

Wu et al.

(2013)

0.3 and 0.6% - 8

weeks

Triangular bream

(Megalobrama

terminalis)

30.5±0.5g

↗WBC, AKP, globulin (0.6%),

ACH50, PO, IgM, liver and plasma

SOD →RBC, ACP, lysozyme, serum

protein, liver and plasma CAT and

GPX, survival after Aeromonas

hydrophila challenge ↘liver MDA

(0.6%), plasma MDA

Zhang et al.

(2013)

1, 2 and 3% -

7 weeks

Common carp

3.23±0.14g

↗survival (3%), WBC (3%),

respiratory burst, gut

autochthonous TVC, gut

autochthonous LAB (2 and 3%),

survival after salinity stress

challenge →growth, CF, FCR,

differential WBC, Hb, Ht

Hoseinifar

et al.

(2014b)

0.4 and 0.8% - 8

weeks

Blunt snout

bream

13.8±0.04g

↗plasma total protein, IgM, ACP,

ACH50, nitrogen monoxide, liver

SOD and CAT, resistance to high

Zhang et al.

(2014)

Page 52: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

22

Prebiotic Dosage and

administration

length

Fish species

and weight (g)

Results References

heat stress (all with level 0.4%),

lysozyme, HSP70 expression →liver

MDA, HSP90 expression, plasma

lactate ↘plasma cortisol (04%) and

glucose (0.4%)

0.3 and 0.6% - 8

weeks

Triangular bream

30.5±0.5g

↗growth (0.6%), survival, body lipid

(0.6%), protease, lipase (0.6%), Na+,

K+-ATPase, mid gut microvilli length

→CF, body moisture, ash and

protein, amylase ↘FCR, HSI, VSI

Zhang et al.

(2015)

scFOS 0.08 and 0.12% -

8 weeks

Hybrid tilapia

5.55±0.02g

↗growth (0.12%)→FI, FCR, HSI, CF,

survival, gut autochthonous counts

of Vibrio parahaemolyticus, A.

hydrophila, Lactobacillus sp., and

Streptococcus faecalis

Hui-Yuan et

al. (2007)

0.1% - 8 weeks Hybrid tilapia

1.24±0.01g

Gut autochthonous bacterial

community different from control

group, presence of uncultured

bacterium clones and Thiothrix

eikelboomii

Zhou et al.

(2009)

0.025, 0.05,

0.075, 0.1, 0.2,

0.4 and 0.8% - 6

weeks

Pacific white

shrimp 75.4±0.8g

↗haemocyte respiratory burst (0.1

and 08%), support growth of certain

bacterial species →growth, FE,

survival, total haemocyte count,

haemocyte phenoloxidase

Li et al.

(2007)

0.04, 0.08, 0.12

and 0.16% - 8

weeks

Pacific white

shrimp ≈0.17g

↗growth, scFOS affected gut

microbiota →FI, survival ↘FCR

Zhou et al.

(2007)

0.1% - 105 days Rainbow trout

≈240g

→growth, FCR, survival ↘serum

creatinine, Na+, alkaline

phosphatase

Řehulka et

al. (2011)

0.5 and 1% - 7

weeks

Common carp

550±20mg

↗survival (1%), body lipid, amylase

(1%), lipase (1%), gut

autochthonous LAB →growth, CF,

FCR, body moisture and ash,

protease, gut autochthonous TVC

↘body protein

Hoseinifar

et al.

(2015a)

Symbols represent an increase (↗), no effect (→) or decrease (↘) in the response parameter of the prebiotic

relative to the control. In the case of prebiotic being tested at more than one level, and when not indicated within

brackets, it means that all levels had the same effect. ACH50: alternative complement activity; ACP: acid

phosphatase; AKP: alkaline phosphatase; ALP: alkaline phosphatase; ALT: alanine aminotransferase; AST: aspartate

aminotransferase; CAT: catalase; CF: condition factor; CFU: colony forming units; DGGE: denaturing gradient gel

electrophoresis; dph: days post hatching; FCR: feed conversion ratio; FE: feed efficiency; FI: feed intake; Hb:

Page 53: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

23

haemoglobin; HDL-C: high-density lipoprotein cholesterol; HSI: hepatosomatic index; Ht: haematocrit; Ig:

immunoglobulin; IgM: immunoglobulin M; LAB: lactic acid bacteria; LDH: lactate dehydrogenase; LDL: low-density

lipoprotein cholesterol; MCH: mean corpuscular haemoglobin; MCHC: mean corpuscular haemoglobin

concentration; MCV: mean corpuscular volume; MDA: malondialdehyde content; PER: protein efficiency ratio; PO:

phenoloxidase; RBC: red blood cells; SCFAs: short-chain fatty acids; SOD: superoxide dismutase; TVC: bacteria total

viable counts; VSI: visceral index; WBC: white blood cells.

1.2.2.2 Xylooligosaccharides (XOS)

XOS is an emerging prebiotic, gaining importance as functional ingredient in pharmaceutics,

feed, and food formulation (Aachary and Prapulla, 2011). XOS are sugar oligomers made up of

xylose units, and appears naturally in bamboo shoots, fruits, vegetables, milk, and honey.

Industrially, XOS is produced by chemical or enzymatic hydrolysis of xylan, which is the major

component of lignocellulosic raw materials (Vázquez et al., 2000). The chemical structure of

XOS depends on the xylan source; thus, structures can vary in DP, monomeric units, and type

of linkages. XOS generally consists of chains of xylose linked by β-(1-4) bonds, with a DP

ranging from 2 to 10, which are known as xylobiose (DP=2), xylotriose (DP=3), etc. (Figure 5)

(Aachary and Prapulla, 2011). Xylobiose is considered a xylooligosaccharide, even though for

other purposes the concept “oligo” is associated with higher DP (Vázquez et al., 2000).

XOS supports growth and survival of bacteria present in the GI tract, such as Bifidobacterium.

An efficient and complete degradation of XOS requires the cooperation of different enzymes

including β-xylosidase, α-glucuronidase, α-larabinosidase, or acetyl xylan esterase (Aachary

and Prapulla, 2011).

Figure 5 – Partial structure of xylooligosaccharides (n=3-6) produced by enzymatic hydrolysis of xylan hemicelluloses, catalysed by β-xylanases.

(Meyer et al., 2015)

In mammals, XOS were reported as having (Aachary and Prapulla, 2011; Broekaert et al.,

2011):

immunomodulatory effect;

anti-cancerous activity in the colon;

anti-microbial activity;

anti-oxidant activity;

Page 54: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

24

effects on stool frequency and consistency;

anti-infection and anti-inflammatory properties;

growth promoting effects on beneficial bacteria;

improve mineral uptake effects;

glucose and lipid metabolism regulating effects.

In fish, XOS was assessed only in allogynogenetic crucian carp (Xu et al., 2009), turbot (Li et al.,

2008), Caspian white fish (Rutilus frisii kutum) (Hoseinifar et al., 2014a), and European sea bass

(Abdelmalek et al., 2015). The main beneficial effects reported for XOS in fish were

improvement of growth and feed utilization, stimulation of immune parameters, and increased

levels of gut LAB. A more detailed review of XOS studies in fish, and the main results observed,

is presented in Table 2.

Table 2 – Use of xylooligosaccharides (XOS) in fish.

Prebiotic Dosage and

administration

length

Fish species

and weight (g)

Results References

XOS 0.04% - 72 days Turbot

151.3±11.3g

↗growth, complement C3 and C4,

phagocytes (%), lysozyme →FI, serum

SOD ↘FCR

Li et al.

(2008)

0.005, 0.01 and

0.02% - 45 days

Allogynogenetic

crucian carp

≈17g

↗growth, intestinal protease (0.01%)

and amylase, hepatopancreatic

protease (0.005 and 0.01%) and

amylase (0.01%)

Xu et al.

(2009)

1, 2 and 3% - 8

weeks

Caspian white

fish 1.54±0.03g

↗skin mucus total protein (3%), gut

TVC, gut autochthonous LAB (2 and

3%), bactericidal activity of skin

mucus against Streptococcus faecium

(2 and 3%), Serratia marcescens (3%),

Staphylococcus aureus (3%), and

Escherichia coli (3%) →growth, CF,

FCR, morphology of distal gut

Hoseinifar et

al. (2014a)

0.5 and 1% - 12

weeks

European sea

bass 4.75±0.69g

↗growth, FE (0.5%), PER (0.5%),

survival after challenge with A.

hydrophila (1%), RBC pre and pos-C,

WBC pre-C, Hb pre and pos-C, Ig pre-

C, Ig pos-C (0.5%), lysozyme pre and

pos-C →liver weight, HSI, liver

morphology ↘WBC pos-C, serum

protein pre-C (1%)

Abdelmalek

et al. (2015)

Symbols represent an increase (↗), no effect (→) or decrease (↘) in the response parameter of the prebiotic

relative to the control. In the case of prebiotic being tested at more than one level, and when not indicated within

brackets, it means that all levels had the same effect. CF: condition factor; FE: feed efficiency; FCR: feed conversion

ratio; FI: feed intake; Hb: haemoglobin; HSI: hepatosomatic index; Ig: immunoglobulin; LAB: lactic acid bacteria;

Page 55: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

25

PER: protein efficiency ratio; pos-C: pos-challenge; pre-C: pre-challenge; RBC: red blood cells; SOD: superoxide

dismutase; TVC: total viable counts; WBC: white blood cells.

1.2.2.3 Galactooligosaccharides (GOS)

GOS are also known as oligogalactosyllactose, oligogalactose, oligolactose, or TOS (Sangwan et

al., 2011). GOS are defined as mixtures of substances produced from lactose, with a DP

between 2 and 10, where one of the units is a terminal glucose and the remaining saccharides

units are galactose (Figure 6) (Macfarlane et al., 2008; Torres et al., 2010). β-galactosidases,

which have transgalactosylation activities and are produced by fungi, yeasts, and bacteria, are

used to enzymatically process lactose and produce several GOS oligomers of different chain

lengths. Although GOS can be produced from cows milk lactose, the main raw material used

for its production for commercial products is whey-derived lactose (Macfarlane et al., 2008).

Other possible source of GOS are soybeans (Sangwan et al., 2011).

Figure 6 – Structure of a galactooligosaccharide derived from lactose, a β-(1,4) linked galactosyl oligomer (n=1-4), attached to a terminal glucosyl residue by a β-(1,4) bond.

(Meyer et al., 2015)

In mammals, GOS were reported as (Macfarlane et al., 2008; Sangwan et al., 2011; Torres et

al., 2010):

promoting the growth of beneficial bacteria, namely Bifidobacterium and

Lactobacillus;

having antipathogenic activity;

protecting against enteric infections;

increasing mineral absorption;

being immunomodulators for the prevention of allergies and gut inflammatory

conditions;

having trophic effects of SCFAs on the colonic epithelium;

controlling serum lipid and cholesterol levels;

affecting faecal bulking;

reducing toxigenic microbial metabolism that may reduce risk factors for colon cancer.

In fish, GOS was only assessed in red drum (Burr et al., 2008a; Zhou et al., 2010), hybrid striped

bass (Burr et al., 2010), Atlantic salmon (Grisdale-Helland et al., 2008), Caspian roach

(Hoseinifar et al., 2013), rainbow trout (Hoseinifar et al., 2015c) and goldfish (Carassius

auratus) (Raggi and Gatlin III, 2012). There is also a report on TOS use in red drum (Buentello et

al., 2010). The main positive results reported of using GOS in fish are: improved growth and

Page 56: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

26

feed utilization, improved feed digestibility, higher survival after bacterial or salinity

challenges, and stimulated immunity. See Table 3 for a more detailed review of the species

where GOS and TOS were studied in fish and the main results observed.

Table 3 – Use of galactooligosaccharides (GOS) and transgalactooligosaccharides (TOS) in fish.

Prebiotic Dosage and

administration

length

Fish species

and weight

(g)

Results References

GOS 1% - 3 weeks Red drum

≈500g

↗protein, organic matter, energy and

carbohydrates digestibility in SBM based

diet ↘lipid digestibility

Burr et al.

(2008a)

1% - 8 weeks Red drum

7.1±0.1g

↗growth, lysozyme, pyloric caeca,

proximal and mid gut microvillus height

→survival, FE, PER, HSI, CF, NBT,

proximal, mid and distal gut fold height

and total enterocyte height, pyloric

caeca total enterocyte height

Zhou et al.

(2010)

1% - 4 months Atlantic

salmon

200.2±0.6g

↗energy digestibility, nitrogen non-

faecal loss, energy non-faecal nitrogen

→growth, FI, FE, body moisture, lipid,

ash and energy, NBT, lysozyme, lipid and

protein digestibility ↘body protein,

nitrogen retained

Grisdale-

Helland et al.

(2008)

0.5% (in vitro) Hybrid

striped bass

≈200g

↗butyrate (48h) →acetate and

propionate (48h), DGGE, presence of

Fusobacteria bacterium

Burr et al.

(2010)

1% - 8 weeks Hybrid

striped bass

344.4±11g

→growth, FE, PER, body composition

different type of microbial community in

the gut

Burr et al.

(2010)

1% - 8 weeks Goldfish

≈15g

→protein, organic matter and

carbohydrates digestibility in SMB based

diet, DGGE ↘lipid digestibility

Raggi and

Gatlin III

(2012)

1 and 2% - 7

weeks

Caspian

roach

1.36±0.03g

↗growth (2%), survival, survival after a

salinity stress challenge (2%), gut

autochthonous LAB →CF, body

composition, gut autochthonous TVC

↘FCR (2%)

Hoseinifar et

al. (2013)

1% - 8 weeks Rainbow

trout

15.0±0.5g

↗lysozyme, ACH50, respiratory burst

activity, skin mucus protein, survival

after Streptococcus iniae challenge,

bactericidal activity skin mucus against S.

faecium, S. iniae, Serratia marcescens

and Escherichia coli

Hoseinifar et

al. (2015c)

Page 57: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

27

Prebiotic Dosage and

administration

length

Fish species

and weight

(g)

Results References

TOS 1% - 4 + 2

weeks

Red drum

10.9±0.2g

↗lysozyme, IC-SOAP →growth, survival

after Amyloodinium ocellatum challenge,

FE, body composition, EX-SOAP, NBT

Buentello et

al. (2010)

Symbols represent an increase (↗), no effect (→) or decrease (↘) in the response parameter of the prebiotic

relative to the control. In the case of prebiotic being tested at more than one level, and when not indicated within

brackets, it means that all levels had the same effect. ACH50: alternative complement activity; CF: condition factor;

DGGE: denaturing gradient gel electrophoresis; EX-SOAP: extracellular superoxide anion production; FCR: feed

conversion ratio; FE: feed efficiency; HSI: hepatosomatic index; IC-SOAP: intracellular superoxide anion production;

LAB: lactic acid bacteria; NBT: blood neutrophil oxidative radical production; PER: protein efficiency ratio; SMB:

soybean meal; TVC: total viable counts.

1.3 Fish species studied in this thesis

1.3.1 Turbot (Scophthalmus maximus, Rafinesque, 1810)

Turbot (Figure 7) is a marine demersal flatfish of the Scophthalmidae family. As a benthic

species, turbot lives on sandy and muddy bottoms, at depths from 20 to 70m and can live at

temperatures between 5-25°C. It is relatively abundant in Europe, from 68°N down to Morocco

30°N, and the Mediterranean Sea. Spawning occurs between February and April in the

Mediterranean, and between May and July in the Atlantic (FAO, 2005b; Person-Le Ruyet et al.,

1991).

Turbot aquaculture was initiated in the early 1970s in Scotland. Soon it was also introduced in

France and Spain due to its high commercial value and high growth rate in intensive rearing.

Nowadays, the main turbot producer is Spain, but turbot is also produced in Denmark,

Germany, Iceland, Ireland, Italy, Norway, Wales (UK), Portugal, Chile, and China (FAO, 2005b;

Person-Le Ruyet et al., 1991). Production has oscillated through the years, with a total

production of 76 998 tonnes (representing $ 637 995 000) in 2013, of which 2 453 tonnes ($

16 907 000) were produced in Portugal (FIGIS, 2015). On-growing production costs are higher

in tanks than in cages, but the rearing method most used is in tanks, since off-shore rearing is

still in an experimental stage (FAO, 2005b).

Some rearing problems still persist associated with disease prevention and control of

ectoparasites (Neoparamoeba pemaquidensis, Trichodina spp., Philasteridis dicentrarchi),

endoparasites (Tetramicra brevifilum, Enteromysum scophthalmi), and bacterium

(Tenacibaculum maritimun, Aeromonas salmonicida, Streptococcus parauberis, Vibrio

anguillarum) (FAO, 2005b).

Page 58: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

28

Figure 7 – Turbot (Scophthalmus maximus) (WoRMS, 2015)

1.3.1.1 Nutritional recommendations

Turbot is a carnivorous fish, with juveniles usually feeding on molluscs and crustaceans and

adults mainly feeding on fish and cephalopods (FAO, 2005b).

Table 4 presents a summary of the dietary macronutrient recommendations for turbot.

Regarding protein requirements, first studies reported a low requirement level, results

showing that fish fed a diet with 35% protein had better protein utilization and similar growth

to fish fed a diet with 50% protein (Adron et al., 1976). Thereafter, Caceres-Martinez et al.

(1984) using semi-purified diets reported a dietary protein requirement of about 70% for best

growth and feed conversion, and Devesa (1994) recommended a dietary protein level of 45-

50% for maximum growth. A more recent study reported that about 50% protein provided

optimal growth of turbot juveniles (Lee et al., 2003).

Fish require the same essential amino acids (EAA) as most farm animals, except arginine, that

is essential for fish and birds, but not for mammals (Kaushik, 1998). Thus, fish have

requirements for arginine, phenylalanine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine,

threonine, tryptophan, and valine. Despite the importance of turbot in aquaculture, EAA

requirements for this species were only estimated by the ideal protein method, based on

lysine requirements and whole-body EAA composition of turbot (Kaushik, 1998). Since no data

for lysine requirement was available at that time, the author used a requirement value of

5.0g/16g nitrogen (N), based on known requirements for other fish. Requirements, presented

as g/16g N, were estimated to be 4.8g for arginine, 5.3g for phenylalanine + tyrosine, 1.5g for

histidine, 2.6g for isoleucine, 4.6g for leucine, 2.7g for methionine + cysteine, 2.9g for

threonine, 0.6g for tryptophan, and 2.9g for valine (Kaushik, 1998). More recently, Peres and

Oliva-Teles (2008) based on a dose-response study estimated lysine requirement for turbot

juveniles to be 5.0g/16g N. Based on this lysine requirement value and the A/E (specific EAA

content × 1000/total EAA) ratio determined from whole body amino acid profile, estimated

Page 59: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

29

the EAA requirements of turbot juveniles, expressed in g/16g N, to be 4.22g for arginine, 2.54g

for phenylalanine, 1.90g for tyrosine, 1.28g for histidine, 2.59g for isoleucine, 4.47g for leucine,

1.68g for methionine, 2.37g for threonine, and 2.74g for valine.

Early studies reported that with a high protein diet (70%), a dietary level of 10% lipid produced

the best growth and feed conversion of turbot juveniles, and that 15 or 20% of dietary lipids

negatively affected growth and feed conversion (Caceres-Martinez et al., 1984). However, with

diets including less than 70% protein, lipids did not produce such negative effects (Caceres-

Martinez et al., 1984). In a study with marketable size turbot, 10 or 15% lipids promoted the

best growth performance, while higher levels, 20 and 25%, led to decreased growth and

changes in body composition (Regost et al., 2001). Recently, Sevgili et al. (2014) estimated 13%

lipids as the optimum dietary lipid level for turbot juveniles, since higher levels reduced growth

and feed utilization, had no protein sparing effect, and resulted in higher carbon losses.

The highly unsaturated fatty acids of the n-3 series (n-3 HUFA), namely eicosapentaenoic acid

(EPA, 20:5n-3) and docosahexaenoic acid (DHA, 22:6n-3), are considered essential for marine

fish, as they are not able to synthetize them from the n-3 precursor alpha-linolenic acid (ALA,

18:3n-3) at least at a sufficient rate to meet requirements (Kanazawa, 1985). Gatesoupe et al.

(1977b) estimated the EFA requirements of turbot to be 0.8% of EPA + DHA. In another

experiment, the same authors demonstrated that 2.7% ALA could be used instead of the 0.8%

n-3 HUFA (Gatesoupe et al., 1977a). Later, Castell et al. (1994) showed that 1% arachidonic

acid (ARA, 20:4n-6) is also essential for turbot juveniles.

Studies about carbohydrates utilization by turbot are scarce. Turbot seems to tolerate up to

20% of cooked maize starch, while raw starch is not so well utilized as cooked starch (Jollivet et

al., 1988). On the other hand, Caceres-Martinez et al. (1984) obtained the best growth and FE

of turbot juveniles with only 2.7% carbohydrate.

The only vitamins requirements studied in turbot were thiamine, pyridoxine, vitamin C, and

vitamin E. Vitamin requirements were reported to be 0.6 to 2.6mgKg-1 of thiamine (Cowey et

al., 1975), 1.0 to 2.5 mgKg-1 of pyridoxine (Adron et al., 1978), 50-100mgKg-1 of vitamin C

(Devesa, 1994) and 30mgKg-1 of vitamin E (Devesa, 1994).

Mineral requirements for turbot were not yet established, thus mineral requirements levels of

other marine fish are used in turbot diets.

Page 60: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

30

Table 4 – Summary of the main nutritional groups (protein, lipids and carbohydrates)

recommendations for turbot.

Feeding

behaviour

Nutrient Fish

weight (g)

Recommendation level References

Carnivorous Protein ≈11g 35% Adron et al. (1976)

≈10g 70% Caceres-Martinez et al.

(1984)

- 45-50% Devesa (1994)

89g 50% Lee et al. (2003)

Lipids ≈10g 10% if protein =70% or 15-

20% if protein <70%

Caceres-Martinez et al.

(1984)

657±6g 10-15% Regost et al. (2001)

54.4±0.2g 13% Sevgili et al. (2014)

Carbohydrates ≈10g 2.7% carbohydrates Caceres-Martinez et al.

(1984)

150-550g Up to 20% of cooked maize

starch

Jollivet et al. (1988)

1.3.1.2 Fish meal replacement by plant feedstuffs

Turbot seems to tolerate high levels of PF in the diets. Fournier et al. (2004) reported that FM

can be reduced to only 20% without negative effects on growth performance, in diets with

lupin, corn gluten, and wheat gluten meal, supplemented with crystalline amino acids, while

diets with only 10% FM reduced growth. Bonaldo et al. (2011) concluded that a mixture of

SBM, wheat gluten meal, and corn gluten meal, can replace up to 52% FM in the diets without

reducing feed intake (FI) and with no need of amino acids supplementation. However, for

optimal growth and nutrient utilization, a FM substitution of only 39% FM is recommended.

Independently of the FM replacement level (25, 39, 52, and 66%) no deleterious effects were

observed on fish’s intestinal histology.

1.3.1.3 Prebiotics use

Despite the many studies about the use of probiotics in turbot, prebiotics application have

been understudied in this species (Dimitroglou et al., 2011a). Mahious et al. (2006) studied the

effect of 2% inulin, oligofructose, and lactosucrose as prebiotics during turbot weaning.

Oligofructose improved fish growth and was also the only prebiotic that promote the growth

of Bacillus spp., which represented 14% of total bacteria isolates in that group. These results

allowed the authors to conclude that Bacillus spp. might use oligofructose as a single carbon

source, and this justified the positive effect of this prebiotic on fish growth.

Page 61: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

31

In other study, the effect of XOS (0.04%) was evaluated on nonspecific immunity and growth of

turbot juveniles (Li et al., 2008). Dietary supplementation with XOS led to a significant increase

in fish growth and enhanced nonspecific immunity, mainly due to an increase in complement

C4 activity and in phagocytes percentage.

Chitosan (COS) was also reported as having potential as prebiotic, since it stimulates the

growth of some beneficial enteric bacteria (Lee et al., 2002). Thus, Cui et al. (2013) studied the

effect of supplementing turbot diets with graded levels (0.0075, 0.015, 0.03, 0.06, and 0.12%)

of COS with rare earth (COS-REE). Rare earth elements are used in China as feed additives in

animal production, and include lanthanoids in group III of the periodic table, scandiumare, and

yttrium. COS-REE supplemented to diets enhanced turbot growth, innate immunity, and

disease resistance, being 0.03% the dietary recommend level (Cui et al., 2013).

A review of the prebiotics already tested in turbot and the main results observed is presented

in Table 5.

Table 5 – Prebiotics use in turbot.

Prebiotic Fish weight

(g)

Dosage and

administration

length

Results References

Inulin,

oligofructose

and

lactosucrose

45.5±1.9mg 2% - 29-55dph ↗growth, bacterial diversity,

growth of Bacillus sp.

(oligofructose) →survival

Mahious et

al. (2006)

XOS 151.3±11.3g 0.04% - 72 days ↗growth, complement C3 and C4,

phagocytes (%), lysozyme →FI,

serum SOD ↘FCR

Li et al.

(2008)

COS-REE 12.1 ± 0.1g 0.0075, 0.015,

0.03, 0.06 and

0.12% - 8 weeks

↗growth (0.03 and 0.06%),

phagocytic index (0.015, 0.03, 0.06

and 0.12%) →survival, body

composition, serum SOD and

MDA, survival after Edwardsiella

tarda challenge ↘FCR, hepatic MT

(0.015 and 0.06%)

Cui et al.

(2013)

Symbols represent an increase (↗), no effect (→) or decrease (↘) in the response parameter of the prebiotic

relative to the control. In the case of prebiotic being tested at more than one level, and when not indicated within

brackets, it means that all levels had the same effect. COS-REE: chitosan oligosaccharide complex with rare earth;

dph: days post hatching; FCR: feed conversion ratio; FI: feed intake; MDA: malondialdehyde; MT: metallothionein;

SOD: superoxide dismutase.

1.3.2 Gilthead sea bream (Sparus aurata, Linnaeus, 1758)

Gilthead sea bream (Figure 8) is an eurythermic (5-32°C) and euryhaline fish belonging to the

Sparidae family (Barnabé, 1989; FAO, 2005a). It is a coastal benthopelagic species that lives in

Page 62: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

32

seagrass beds, rocky, and sandy bottoms, as well as in shallow waters at depths of about 30m,

although adults may be found at depths of 150m. It is relatively common in the Mediterranean

Sea, present along the Eastern Atlantic coasts from Great Britain to Senegal, and rare in the

Black Sea. Spawning occurs between October to December, and fish do no spawn in the Black

Sea. Young fish normally migrate in early spring to protected coastal waters, and in late

autumn fish return to open sea where breeding occur (FAO, 2005a).

Before intensive rearing was achieved in 1988-1989 in Spain, Italy, and Greece, gilthead sea

bream were reared extensively in coastal lagoons and in saltwater pond. Nowadays, Portugal is

among the main producers, which comprise mostly European and North Africa countries (FAO,

2005a). The production has oscillated through the years, with a total production of 173 062

tonnes (representing $ 1 065 027 000) in 2013, with 810 tonnes ($ 5 840 000) of gilthead sea

bream being produced in Portugal (FIGIS, 2015).

The major disease problems affecting gilthead sea bream are related with bacterium

(Photobacterium damselae subsp. piscicida and subsp. damselae, Vibrio alginolyticus, V.

anguillarum, Pseudomonas anguilliseptica), virus (Iridoviridae, Aquareovirus, Virus-like

particle) and endoparasites (Myxidium leei) (FAO, 2005a).

Figure 8 – Gilthead sea bream (Sparus aurata) (FAO, 2005a)

1.3.2.1 Nutritional recommendations

Gilthead sea bream is mainly carnivorous, and feeds mainly on molluscs, crustaceans, and fish,

but accessorily it can be herbivorous (FAO, 2005a).

There is some information available regarding the nutritional requirements of this species,

however still with some discordant data.

Table 6 presents a summary of the dietary macronutrient recommendations for gilthead sea

bream. The first studies about protein requirements were done using semi-purified diets and

reported a protein requirement of 40% for maximum growth (Sabaut and Luquet, 1973).

Afterwards, other studies reported higher protein requirements, 45-46% for juveniles

(Santinha et al., 1996; Vergara et al., 1996b) and 55% protein for fry (Vergara et al., 1996a).

Page 63: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

33

Based on dose-response studies, the following EAA requirements were estimated (in g/16g N):

2.6g for arginine (Luquet and Sabaut, 1974), 5.0g for lysine (Luquet and Sabaut, 1974; Marcouli

et al., 2006), 4.0g for methionine + cysteine (Luquet and Sabaut, 1974) and 0.6g for tryptophan

(Luquet and Sabaut, 1974). Kaushik (1998) estimated the EAA requirements of gilthead sea

bream by the ideal protein method and indicated requirements (in g/16g N) of 5.4g for

arginine, 2.9g for phenylalanine + tyrosine, 1.7g for histidine, 2.6g for isoleucine, 4.5g for

leucine, 2.4g for methionine + cysteine, 2.8g for threonine, 0.6g for tryptophan and 3.0g for

valine. More recently, Peres and Oliva-Teles (2009) used the amino acid deletion method to

estimate the ideal protein and based on that and the lysine requirement, reported

requirements for the other EAA (in g/16g N) of: 5.55g for arginine, 5.76g for phenylalanine +

tyrosine, 1.89g for histidine, 2.55g for isoleucine, 4.75g for leucine, 5.13g for lysine, 2.60g for

methionine, 2.98g for threonine, 0.75g for tryptophan, and 3.21g for valine.

Optimum dietary lipid levels for gilthead sea bream juveniles were at first estimated to be 15-

16% (Vergara and Jauncey, 1993; Vergara et al., 1996b) but later studies reported values of 21-

22% (Santinha et al., 1999; Vergara et al., 1999). Data on HUFA requirements is scarce.

Kalogeropoulos et al. (1992) in a study with 1g fish, using diets with 12% lipids from soybean

oil (6%) and cod-liver oil (6%), estimated the minimum requirement for EPA and DHA to be

0.9% of the diet. However, HUFA requirements can vary with fish size; for 43g fish HUFA

requirement is about 1.9% n-3 HUFA (Ibeas et al., 1994), while for 12g fish a requirement of

1% n-3 HUFA was reported (Ibeas et al., 1996).

Fish do not have specific carbohydrate requirements, but studies indicate that a dietary

inclusion of up to 20% native, waxy, or gelatinized maize starch, do not affect fish performance

(Couto et al., 2008; Enes et al., 2008b). Moreover, Venou et al. (2003) fed gilthead sea bream

with 40% of raw or extruded starch from maize and wheat, and observed that wheat starch

lead to a better performance than maize starch.

In a study by Morris et al. (1995), vitamins from the B complex: thiamine, riboflavin,

pyridoxine, niacin, and pantothenic acid were proven to be essential by removing each vitamin

individually from a B vitamin complex (mgKg-1: 69.9 thiamine, 208.3 riboflavin, 48.6 pyridoxine,

800.0 niacin, 305.3 pantothenic acid). Other studies reported requirements between 63.0 and

83.0mgKg-1 of nicotinic acid (Morris and Davies, 1995a), 10.0mgKg-1 of thiamine (Morris and

Davies, 1995c), and 1.97mgKg-1 of pyridoxine (Kissil et al., 1981). Later, Morris and Davies

(1995b) studying the pyridoxine requirements, did not found any differences in growth of fish

fed 0.5, 5.0 or 100.0mgKg-1 pyridoxine. Diet supplementation with vitamin C did not promote

growth; however, higher protein efficiency ratio (PER) was recorded in fish fed 200.0mgKg-1 of

vitamin C (Henrique et al., 1998).

The only mineral requirement determined for gilthead sea bream was phosphorus, with a

dietary requirement of 0.75% (Pimentel-Rodrigues and Oliva-Teles, 2001).

Page 64: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

34

Table 6 – Summary of the main nutritional groups (protein, lipids and carbohydrates)

recommendations for gilthead sea bream.

Feeding behaviour Nutrient Fish

weight (g)

Recommendation level References

Carnivorous or

accessorily

herbivorous

Protein ≈2.6g 40% Sabaut and

Luquet (1973)

9.8±0.3g 45% Santinha et al.

(1996)

≈5.3g 46% Vergara et al.

(1996b)

≈0.8g 55% Vergara et al.

(1996a)

Lipids 42-46g 16% Vergara and

Jauncey (1993)

≈5.3g 15% Vergara et al.

(1996b)

42.5±0.2g 21% Santinha et al.

(1999)

68-73g 22% Vergara et al.

(1999)

Carbohydrates ≈13g 40% raw or extruded

wheat starch

Venou et al.

(2003)

≈30g Up to 20% gelatinized

maize starch

Couto et al.

(2008)

20g Up to 20% native or

waxy maize starch

Enes et al.

(2008b)

1.3.2.2 Fish meal replacement by plant feedstuffs

Gilthead sea bream of 100g fed diets with 75% of FM protein replaced by PF protein (corn

gluten meal, wheat gluten, extruded peas, rapeseed meal) and supplemented with crystalline

amino acids, grew as well as fish fed a FM-based diet, and had lower FI and higher FE. Only

minor effects on fish quality traits, such as higher levels of n-3 polyunsaturated fatty acids

(PUFA) and monounsaturated fatty acids in fish fed FM diet, and higher level of n-6 PUFA in

fish fed PF diet were reported (De Francesco et al., 2007). In a study with 180g fish,

substitution of 60% FM by PF (SBM, soy protein concentrate, peas concentrate, wheat gluten,

wheat meal, wheat dried distillers grains with solubles, corn gluten) with supplementation of

lysine, arginine, and methionine also did not affect growth performance (Dias et al., 2009).

However, lower energy digestibility and lower PER were observed in fish fed the PF diet. Since

the control diet was a commercial sea bream diet, made with both FM and PF, the substitution

Page 65: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

35

of 60% FM corresponded to a level of only 13% of marine-derived ingredients accounting as

protein sources. In other study with 40g fish, a substitution of 100% of FM by a mixture of PF

(wheat gluten, soy protein concentrate, corn gluten meal, and wheat meal) supplemented

with methionine, lysine, threonine, and arginine was accomplished producing higher weight

gain and lower FCR than fish fed a 100% FM-based diet (Kissil and Lupatsch, 2004). The only

disadvantage with that all-PF diet was fish production cost, which was higher than with the FM

diet. Gómez-Requeni et al. (2004) in a study with 16g fish, reported that substitution of only

50% FM by PF (corn gluten, wheat gluten, extruded peas, rapeseed meal, sweet white lupin)

balanced with indispensable amino acids, reduced fish growth. Overall, this indicates that

tolerance of gilthead sea bream to PF may change with fish weight. In fact, in a study with

12.5g juveniles and 112g on-growing fish fed purified antinutrients, it was proved that smaller

fish were more sensitive to damages caused by antinutrients (Couto et al., 2014a, b).

1.3.2.3 Prebiotics use

Up to now, only two prebiotics were studied in gilthead sea bream, MOS and inulin (Cerezuela

et al., 2008; Cerezuela et al., 2012; Cerezuela et al., 2013a; Cerezuela et al., 2013b; Dimitroglou

et al., 2010b; Gültepe et al., 2011; Gültepe et al., 2012; Gültepe et al., 2015).

MOS (from Bio-MOS®) was evaluated in gilthead sea bream at two dietary levels, 0.2 and 0.4%

(Gültepe et al., 2011; Gültepe et al., 2012), or only at one level 0.2% (Gültepe et al., 2015). Fish

fed both levels of MOS had better growth, FCR, and feed digestibility (Gültepe et al., 2011). On

the other side, no effects on fish health, haematology, liver and muscle histopathology were

observed (Gültepe et al., 2012; Gültepe et al., 2015). Although MOS had no effect on general

fish health, growth and FE improvements led the authors to recommend the inclusion of only

0.2% Bio-MOS® to the diets.

Dimitroglou et al. (2010b) studied the effect of 0.2% and 0.4% MOS on FM-based diets, and of

0.4% MOS on SBM-based diets. In both cases MOS had no effect on fish growth or FE. MOS

increased the absorptive surface of the posterior gut of fish fed FM-based diets with 0.4%

MOS, while microvilli density and length of the anterior and posterior gut were increased in

both FM and SBM groups. MOS effect on GI microbiota was more pronounced in fish fed FM

diets, which was reflected by increased species richness and diversity, while in fish fed SBM-

based diets no differences in GI microbiota were observed. Authors concluded that dietary

SBM exerted a greater effect on gut microbiota than dietary MOS.

The first report on the effect of inulin in gilthead sea bream was related to its effect on the

innate immune response, both in vitro and in vivo (Cerezuela et al., 2008). In the in vitro study,

no effects were observed on the main innate cellular immune parameters analysed. The in vivo

study tested diets with 0.5 and 1% inulin, and showed a significant inhibition of leucocytes

phagocytosis and respiratory burst at the first week of feeding. These results led the authors to

conclude that inulin does not seem to be a good immunostimulant for gilthead sea bream.

However, more recent studies seem to evidence the contrary. Cerezuela et al. (2012) fed fish

Page 66: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

36

with 1, 1.5, and 3% inulin and, based on improvements of complement activity and of

phagocytic ability and capacity, the authors concluded that 1% was the best level of inulin

incorporation to the diets. In a second trial, inulin increased the complement activity at 2 and 4

weeks, while serum immunoglobulin M, respiratory burst, and phagocytic ability and capacity

were only higher at week two. Fish fed inulin also had higher survival after a challenge with P.

damselae subsp. piscicida. On the contrary, inulin did not affect the expression of immune

related genes in the head kidney. Subsequently, Cerezuela et al. (2013a) reported the effect of

inulin in intestinal morphology and microbiota. Fish fed inulin presented signs of gut oedema

and inflammation, somewhat similar to that observed in fish fed SBM. Moreover, gut bacterial

richness was also lower in fish fed inulin. Cerezuela et al. (2013b) further studied the effect of

inulin on genes involved in inflammation, and concluded that this prebiotic may modulate

intestinal gene expression. Data on gene expression, together with previous data (Cerezuela et

al., 2012; Cerezuela et al., 2013a), allowed the authors to conclude that gut alterations in fish

fed inulin correlated with the slight inflammation mediated by IL-8. Moreover, inulin

supplementation seems to reinforce the junctions between enterocytes, as supported by the

expression of β-actin and occludin, and the transport of iron molecules. From the above

results, it seems that inulin is capable of modulating gilthead sea bream immune response, but

results do not seem promising since effects in the gut seem to indicate that inulin can

compromise body homeostasis, which is mainly maintained by the epithelial lining of the GI

tract.

In Table 7 a detailed review of the prebiotics already tested in gilthead sea bream and the

main results observed is presented.

Table 7 – Prebiotics use in gilthead sea bream.

Prebiotic Fish weight

(g)

Dosage and

administration

length

Results References

Bio-

MOS®

≈172g 0.2 and 0.4% - 12

weeks

↗growth, protein, carbohydrate and

energy digestibility →survival, body

composition, lipids digestibility ↘FCR

Gültepe et

al. (2011)

Bio-

MOS®

≈172g 0.2 and 0.4% - 12

weeks

→RBC, WBC, Thr, Ht, Hb, MCH,

MCHC, MCV

Gültepe et

al. (2012)

Bio-

MOS®

172.11±13.19g 0.2% - 90 days ↗serum urea →serum AST, ALT, ALP,

PO4, Fe, Na, K, Mg, Ca, Cl, TP, GLC,

CHOL, TRIG, CREA, DBIL, IBIL, URICA

Gültepe et

al. (2015)

MOS ≈ 24g 0.2 and 0.4% in

FM-based diets - 9

weeks

↗AG microvilli density and length,

PG absorptive surface (0.4%),

microvilli density (0.2 and 0.4%) and

length (0.4%), gut microbiota

richness and diversity →growth, FCR,

body composition, liver glycogen, AG

absorptive surface ↘CF (0.2%), HSI

Dimitroglou

et al.

(2010b)

Page 67: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

37

Prebiotic Fish weight

(g)

Dosage and

administration

length

Results References

(0.4%)

MOS ≈ 24 g 0.4% in SBM-based

diets - 9 weeks

↗AG microvilli density, PG microvilli

density and length →growth, FCR,

body composition, CF, HSI, liver

glycogen, AG absorptive surface and

microvilli length, PG absorptive

surface, gut microbiota richness and

diversity

Dimitroglou

et al.

(2010b)

Inulin ≈175g 62.5, 125, 250, 500

or 1000mg ml-1 -

30, 90, 180 or 300

min or 24h(in vitro)

→leucocyte viability, phagocytic

ability and capacity, respiratory

burst, cytotoxicity, peroxidase

activity

Cerezuela et

al. (2008)

Inulin ≈175g 0.5 and 1% - 1 or 2

weeks

→serum peroxidase, complement,

phagocytic ability and leucocyte

peroxidase (1 and 2 weeks),

phagocytic capacity and respiratory

burst (2 weeks) ↘ phagocytic

capacity (1%) and respiratory burst

(0.5%) both at 1 week

Cerezuela et

al. (2008)

Inulin ≈ 50 g 1, 1.5 and 3% - 2

and 4 weeks

↗complement (1%), phagocytic

ability (1%), phagocytic capacity (1

and 3%, only at 2 weeks) ↘

phagocytic capacity (3% at 4 weeks)

Cerezuela et

al. (2012)

Inulin ≈ 50 g 1% - 2 and 4 weeks ↗complement (2 and 4 weeks), IgM,

respiratory burst, phagocytic ability

and capacity (2 weeks), survival after

P. damselae subsp. piscicida

challenge → IgM, respiratory burst,

phagocytic ability and capacity (4

weeks), expression of IgMh, TCRβ,

MHCΙα, MHCΙΙα, CSF-1R, β-def

Cerezuela et

al. (2012)

Inulin ≈ 50 g 1% - 4 weeks ↗Vh, Gd, GC PAS+, IELs, intercellular

space, enterocyte vacuolisation,

microvilli disruption/damage →Va,

Wa, La, Gd:Vh, LPLs, gut bacteria

diversity ↘GC, GC PAS+AB+, MVh,

gut bacteria richness

Cerezuela et

al. (2013a)

Inulin ≈ 50 g 1% - 4 weeks ↗expression of IL-8, β-actin, Ocl, Tf

→expression of IL-1, IL-6, CASP-1,

COX-2, ZO-1, α-Tub, Vim, Tricel, Am,

Trip, ALP, PepT-1

Cerezuela et

al. (2013b)

Page 68: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

38

Symbols represent an increase (↗), no effect (→) or decrease (↘) in the response parameter of the prebiotic

relative to the control. In the case of prebiotic being tested at more than one level, and when not indicated within

brackets, it means that all levels had the same effect. AG: anterior gut; ALP: alkaline phosphatase; ALT: alanine

amino transferase; Am: α-amylase; AST: aspartate amino transferase; Ca: calcium; CASP: caspase; CF: condition

factor; CHOL: cholesterol; Cl: chloride; COX: cyclooxygenase; CREA: creatinine; CSF-1R: colony-stimulating factor

receptor 1; DBIL: direct bilirubin; FCR: feed conversion ratio; Fe: iron; FM: fish meal; GC: goblet cells; GC PAS+:

goblet cells PAS+; GC PAS+AB+: goblet cells PAS+ and AB+; Gd: gut diameter; Gd:Vh ratio villus height:gut diameter;

GLC: glucose; Hb: haemoglobin; HSI: hepatosomatic index; Ht: haematocrit; IBIL: indirect bilirubin; IELs:

intraepithelial leucocytes; IgM: immunoglobulin M; IgMh: immunoglobulin M (heavy chain); IL: interleukin; K:

potassium; La: intestinal lumen area; LPLs: lamina propria leucocytes; MCH: mean cellular haemoglobin; MCHC:

mean cellular haemoglobin concentration; MCV: mean cellular volume; Mg: magnesium; MHCΙα: major

histocompatibility complex class Iα; MHCΙΙα: major histocompatibility complex class IIα; β-def: β-defensin; MVh:

microvillus height; Na: sodium; Ocl: occludin; PepT: peptide transporter; PG: posterior gut; PO4: phosphate; RBC:

red blood cells; SBM: soybean meal; TCRβ: T-cell receptor β; Tf; transferrin; Thr: thrombocytes; TP: concentration of

total protein; Tricel: tricelulin; TRIG: triglyceride; Trip: trypsin; Tub: tubulin; URICA: uric acid; Va: villus area; Vh:

villus height; Vim: vimentin; Wa: intestinal wall area; WBC: white blood cells; ZO: zona-occludens.

1.3.3 European sea bass (Dicentrarchus labrax, Linnaeus, 1758)

European sea bass (Figure 9) is a eurythermic (2-32°C) and euryhaline fish of the Moronidae

family (FAO, 2005c; Hidalgo and Alliot, 1988). It is a species with a demersal behaviour,

commonly inhabiting shallow waters but that can also be found in coastal waters up to 100m

depth, estuaries, brackish water lagoons, and even rivers. European sea bass can be found in

the Mediterranean and the Black Sea, and also in the North Atlantic from Norway and the

British Isles southward to Morocco, Canaries islands, and Senegal. Spawning occurs between

January and March in the Mediterranean and Black Sea, and from March to June in the British

Isles. Breeding takes place near to river mouths and estuaries or in littoral areas (FAO, 2005c).

European sea bass was primary cultured in coastal lagoons and tidal reservoirs. Only in the

1960s intensive production begun in France and Italy, and by the late 1970s most

Mediterranean countries produced European sea bass. This was the first marine non-salmonid

species to be intensively produced in Europe. Nowadays, European sea bass is exploited in

most countries bordering the Mediterranean Sea, with Greece, Turkey, Italy, Spain, Croatia,

and Egypt being the main producers (FAO, 2005c). The production has oscillated through the

years, with a total production of 161 059 tonnes (representing $ 1 034 400 000) in 2013, with

489 tonnes ($ 4 078 000) of European sea bass being produced in Portugal (FIGIS, 2015).

Although European sea bass is a well-established aquaculture species, heavy losses due to

disease outbreaks may occur due to bacterium (Vibrio spp., P. damselae subsp. pasteurella,

Flexibacter maritimus, Mycobacterium marinum, Chlamydia-like), virus (Nodavirus), ciliates

(Cryptocaryon irritans, Philasterides dicentrarchi, Uronema sp., Tetrahynema sp.), nematodes

(Anisakis spp.), dinoflagellates (Amyloodinium occelatum), myxosporidia (Shaerospora

dicentrarchi, S. testicularis, Ceratomyxa labraci), microsporidia (Glugea sp.), monogenean

trematode (Diplectanum aequans, D. laubieri) and crustaceans (Ceratothoa oestroides,

Nerocilla orbiguyi, Anilocra physoides) (FAO, 2005c).

Page 69: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

39

Figure 9 – European sea bass (Dicentrarchus labrax) (FAO, 2005c)

1.3.3.1 Nutritional recommendations

European sea bass is a carnivorous fish, which feeds on small fish and invertebrates such as

crustaceans and molluscs (FAO, 2005c). Table 8 presents a summary of the dietary

macronutrient recommendations for European sea bass.

The first studies about protein requirements reported dietary requirements of 52 to 60%

(Alliot et al., 1974; Metailler et al., 1981). Thereafter, other studies demonstrate that fish

performed equally well with dietary protein levels between 48 to 54% (Ballestrazzi et al., 1994;

Hidalgo and Alliot, 1988; Peres and Oliva-Teles, 1999b) or even lower, 43 to 45% (Dias et al.,

1998; Pérez et al., 1997), depending on the digestible protein to digestible energy ratio of the

diet. In fact, based on nutrient and energy utilization data, a diet with 40% protein and 27%

starch could be a good standard diet for European sea bass (Hidalgo and Alliot, 1988).

Based on dose-response studies, requirements (in g/16g N) of 3.9g for arginine (Tibaldi et al.,

1994), 4.8g for lysine, (Tibaldi and Lanari, 1991), 2g for methionine (Thebault et al., 1985), 0.5g

for tryptophan (Tibaldi et al., 1993), and 2.3-2.6g for threonine (Tibaldi and Tulli, 1999) were

estimated. For the other EAA there are no dose-response estimations, but indirect estimations

using the ideal protein method estimated requirements (in g/16g N) of 2.6g for phenylalanine

+ tyrosine, 1.6g for histidine, 2.6g for isoleucine, 4.3g for leucine and 2.9g for valine (Kaushik,

1998). More recently, Peres and Oliva-Teles (2006) estimated the optimum EAA to non-EAA

ratio of the diets for this species, and conclude that a ratio of 50/50 is necessary to maximise

growth performance, and of 60/40 is necessary to maximise feed, protein and energy

utilization.

Alliot et al. (1974), reported highest growth rates of European sea bass fed diets with 12%

lipids. In accordance, other authors also reported no beneficial effects of increasing dietary

lipid levels above 12% (Metailler et al., 1981; Peres and Oliva-Teles, 1999a; Pérez et al., 1997).

On the other hand, some authors report improved growth when fish were fed diets with 18-

19% lipids, although an increase in body fat was also observed (Dias et al., 1998; Lanari et al.,

1999). More recently, Boujard et al. (2004) further reported that European sea bass fed diets

with 30% lipids had the same growth than fish fed diets with 10% lipids, but with lower FI.

Moreover, with the same FI, growth and body lipid content were higher in fish fed 30% lipids.

Page 70: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

40

Few studies are available regarding HUFA requirements of European sea bass juveniles.

Coutteau et al. (1996) indicated that during and immediately after weaning n-3 HUFA

requirements do not exceed 1% of the dry diet. For 14g European sea bass fed diets with 18%

lipids, the n-3 HUFA requirements were reported to be 0.7%, with a DHA:EPA ratio of 1.5:1

(Skalli and Robin, 2004).

Hidalgo and Alliot (1988) reported that diets with 15% gelatinized maize starch and 50%

protein produced the best growth and FE of European sea bass, and that an incorporation of

27% starch allowed to reduce dietary protein to 40%, leading to better nutrient and energy

utilization. In addition, Pérez et al. (1997) stated that carbohydrates level in European sea bass

diets should not exceed 30%. Although native or waxy maize starch at dietary levels of 10 or

20% did not affect fish growth rate, starch digestibility was higher for waxy starch, and

decreased with increasing dietary starch levels (Enes et al., 2006b).

Since there is not enough information available on vitamin requirements, it was suggested that

the levels established for salmonids could be used in practical diets for European sea bass.

However, in semi-purified diets slightly higher levels were necessary to allow satisfactory

growth rates (Kaushik et al., 1998). Fournier et al. (2000) studied the vitamin C requirements of

European sea bass, and showed that a minimum of 5mgKg-1 diet should be used to maximise

growth, although higher levels were required based on whole body hydroxyproline (31mgKg-1)

and liver ascorbic acid concentrations (121mgKg-1).

Regarding mineral requirements, the only available study refers to phosphorus and reports a

requirement of 0.65% of dietary phosphorus (Oliva-Teles and Pimentel-Rodrigues, 2004).

Table 8 – Summary of the main nutritional groups (protein, lipids and carbohydrates)

recommendations European sea bass.

Feeding

behaviour

Nutrient Fish

weight (g)

Recommendation

level

References

Carnivorous Protein 18g 52% Alliot et al. (1974)

≈75g 60% Metailler et al. (1981)

31-37g 50% Hidalgo and Alliot

(1988)

31-37g 40% protein if 27%

starch included

Hidalgo and Alliot

(1988)

75.8±5.8g 49-54% Ballestrazzi et al. (1994)

2.78g 45% Pérez et al. (1997)

5.9±0.1g 43% Dias et al. (1998)

5.6g 48% Peres and Oliva-Teles

(1999b)

Page 71: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

41

Feeding

behaviour

Nutrient Fish

weight (g)

Recommendation

level

References

Lipids 18g, ≈75g and

≈7g,

respectively

12% Alliot et al. (1974);

Metailler et al. (1981);

Peres and Oliva-Teles

(1999a)

2.78g 12-14% Pérez et al. (1997)

5.9±0.1g 18% Dias et al. (1998)

91.5±5.7g 19% Lanari et al. (1999)

≈220-260g 30% Boujard et al. (2004)

Carbohydrates 31-37g 27% gelatinized maize

starch

Hidalgo and Alliot

(1988)

2.78g 30% carbohydrates Pérez et al. (1997)

23.3g Up to 20% native or

waxy maize starch

Enes et al. (2006b)

1.3.3.2 Fish meal replacement by plant feedstuffs

In European sea bass, a replacement of 95% of dietary FM by a PF mixture (corn gluten meal,

wheat gluten, extruded wheat, SBM and rapeseed meal) and lysine supplementation, was

already accomplished without affecting fish growth, diet digestibility, or voluntary FI (Kaushik

et al., 2004). Tibaldi et al. (2006) showed that the use of a diet with 50% enzyme-treated SBM

supplemented with methionine did not affect fish growth or feed digestibility when compared

with a FM-based diet. However, a diet with 60% SBM inclusion level reduces both growth and

feed digestibility.

1.3.3.3 Prebiotics use

Up to now, MOS (Torrecillas et al., 2007; Torrecillas et al., 2011a; Torrecillas et al., 2011b;

Torrecillas et al., 2012; Torrecillas et al., 2013; Torrecillas et al., 2015a; Torrecillas et al., 2015b)

and XOS were the only prebiotics assessed in European sea bass (Abdelmalek et al., 2015).

Torrecillas et al. (2007) fed European sea bass with 0.2 and 0.4% MOS from Bio-MOS® and

observed that fish fed MOS had higher growth and presented lower liver lipid vacuolization

and regular-shaped hepatocytes around sinusoidal spaces. Moreover, fish fed 0.4% MOS had

higher phagocytic index, and both MOS levels decreased the number of infected fish after a

challenge with V. alginolyticus. Thus, the authors concluded that MOS at 0.4% enhances

growth, activates immune system, and increases fish resistance against bacterial infection

directly inoculated in the gut, one of the main sites of infection in fish (Torrecillas et al., 2007).

Page 72: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

42

Then, Torrecillas et al. (2011b) tested MOS at 0.2, 0.4, and 0.6% and demonstrated that MOS

can modify lipid metabolism. MOS affected fish liver in the same way as reported by Torrecillas

et al. (2007). The higher number of acid mucins secreting cells observed in fish fed MOS may

improve resistance to bacterial infections. Authors concluded that MOS supplemented at 0.4

and 0.6% improved FCR, activated fish immune system, and increased gut mucus secretion,

without affecting sensorial parameters or the biochemical composition of flesh (Torrecillas et

al., 2011b).

Torrecillas et al. (2011a) reported that 0.4% MOS fed to European sea bass increased anterior

gut mucosal folds height, width and surface area. Although posterior gut presented shorter

folds, they were wider, thus resulting in increased total surface area. In addition, gut cells

secreting acid mucins and the density of eosinophilic granulocytes in the mucosa were higher

in fish fed MOS. This, together with an improvement in gut mucus lysozyme activity could be

related to the reduced in vivo and ex vivo gut bacterial translocation found (Torrecillas et al.,

2011a). Furthermore, dietary supplementation with 0.4% MOS reduced fish mortality after

challenged with V. anguillarum or V. anguillarum plus confinement stress. Posterior gut of fish

fed MOS presented similar microbial profiles in stressed and non-stressed fish, whereas

microbial profiles of stressed and non-stressed fish fed the control diet were different,

indicating that MOS reduced stress on microbiota diversity (Torrecillas et al., 2012). Taking into

consideration all the above information, it can be assumed that a general reinforcement of the

innate immune system, particularly of the intestinal barrier efficiency, is the main defence

mechanism against pathogenic microorganisms of European sea bass fed MOS (Torrecillas et

al., 2012).

Fish fed 0.4% MOS also had increased prostaglandins production and reduction of posterior

gut neutral lipid fraction, mainly due to a reduction of triacylglycerol content. On the contrary,

the polar lipid fraction increased in fish fed MOS, mainly due to an increase in

phosphatidylethanolamine and phosphatidylcoline contents. Transmission electron

microscopy of fish posterior gut also revealed a healthier gut. Data indicates that MOS

enhanced fish posterior gut epithelial defences by increasing membrane polar lipids content in

relation to a stimulation of the eicosanoid cascade and GALT, promoting posterior gut health

status (Torrecillas et al., 2013).

Recently, Torrecillas et al. (2015b) tested the effect of 0.16% concentrated MOS (cMOS) on

European sea bass. Dietary cMOS supplementation altered especially liver and muscle fatty

acid profiles by reducing the level of fatty acids that are preferential substrates for β-oxidation,

in spite of a preferential retention of LC-PUFA. Posterior gut had lower width, and no effects

on the number of cells secreting acid mucins were observed in fish fed cMOS. The authors

concluded that cMOS increased specific growth rate, stimulated selected cellular gut-

associated immune system parameters, and affected lipid metabolism in liver and muscle,

increasing LC-PUFA accumulation and promoting β-oxidation.

Also recently, Torrecillas et al. (2015a) evaluated the effect of 0.4% MOS on diets with fish oil

(FO) or with FO replaced by soybean oil (SBO). MOS supplemented to diets with SBO

Page 73: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

43

decreased hepatocytes area and decreased liver lipids. Whereas MOS supplemented to FO

based diets increased muscle lipids content. Dietary MOS favoured liver but not muscular n-3

PUFA, DHA, EPA, and ARA deposition in the FO diet but not in the SBO diet. The authors

concluded that MOS favours fish performance and helps to minimize side effects on liver lipid

accumulation and hepatocyte vacuolization derived from high dietary SBO levels.

In another recent study, Abdelmalek et al. (2015) tested the effect of 0.5 and 1% XOS in

European sea bass fingerlings. Fish fed XOS presented higher weight, while FE and PER were

only improved in fish fed 0.5% XOS. Both before and after being challenged with A. hydrophila,

fish fed XOS presented improved immune parameters and had higher survival to the bacterial

challenge. The authors concluded that XOS included in the diet at 0.5% increases fish growth,

stimulates immunity, and improves resistance to infection by A. hydrophila directly inoculated

in the gut.

In Table 9 a detailed review of the prebiotics already tested in European sea bass and the main

results observed is presented.

Table 9 – Prebiotics use in European sea bass.

Prebiotic Fish weight

(g)

Dosage and

administration

length

Results References

Bio-

MOS®

33.75±7.69g 0.2 and 0.4% -

67 days

↗growth, phagocytic index (0.4%) →CF,

FCR, FI, body composition, body saturated

and monosaturated FA, Σn-3, Σn-6, Σn-9,

Σn-3 HUFA, hepatocytes maximum

longitude, lysozyme, ACH50, gut

morphology ↘hepatocytes minimum

longitude and area (0.4%), infected fish

after exposure to V. alginolyticus

Torrecillas

et al. (2007)

Bio-

MOS®

60.64±0.85g 0.2, 0.4 and

0.6% - 60 days

↗PG cells secreting acid mucins and

phagocytic index (0.4 and 0.6%) →growth,

CF, body ash and protein, body saturated

and monosaturated FA, Σn-3, Σn-6, Σn-9,

Σn-3 HUFA, AG cells secreting acid mucins,

serum lysozyme, protein and lipid

digestibility ↘FCR and FI (0.4 and 0.6%),

G6PD, ME (0.2 and 0.4%), body lipids

(0.6%), body moisture (0.4 and 0.6%),

hepatocytes area, maximum and minimum

longitude

Torrecillas

et al.

(2011b)

Bio-

MOS®

60.64±0.85g 0.2, 0.4 and

0.6% - 14

months

↗PG cells secreting acid mucins →AG cells

secreting acid mucins, fillet protein, lipids

and ash, organoleptic parameters ↘fillet

moisture (0.2%)

Torrecillas

et al.

(2011b)

Page 74: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

44

Prebiotic Fish weight

(g)

Dosage and

administration

length

Results References

Bio-

MOS®

≈116g 0.4% - 8 weeks ↗AG folds height, width, surface area and

cells secreting acid mucins, PG folds width,

area and cells secreting acid mucins, AG

and PG lamina propria engrossment, gut

mucus lysozyme →rectum folds width, skin

mucus lysozyme, gut and skin mucus

bactericidal activity ↘PG folds height,

rectum folds height and area, AG and PG

bacterial translocation

Torrecillas

et al.

(2011a)

Bio-

MOS®

45.95±0.60g 0.4% - 8 weeks ↗growth, CF, cortisol in stressed non-

inoculated fish after confinement stressor

(at 4h) →V. anguillarum presence in liver

after the V. anguillarum challenge and

stress confinement, V. anguillarum

presence in head kidney after the V.

anguillarum challenge ↘mortality after

infection with V. anguillarum and

confinement stressor, V. anguillarum

presence in head kidney after the V.

anguillarum challenge plus confinement

stressor (at 4h), cortisol after the V.

anguillarum challenge and confinement

stressor (at 4h)

Torrecillas

et al. (2012)

Bio-

MOS®

45.95±0.60g 0.4% - 8 weeks ↗growth, CF, PG cholesterol/sterols,

phosphatidylethanolamine, PS, PC, total

polar lipids, gut FA 14:0 and 16:1n-7 (PS),

22:5n-3 (PC), 24:0 and total n-6 PUFA (LPC)

↘ PG triacylglycerols, total neutral lipids,

gut FA 15:0 (PHI), 22:5n-6 and 20:5n-3 (PS),

14:0 (LPC)

Torrecillas

et al. (2013)

cMOS 20.62±0.33g 0.16% - 8 weeks ↗fish length, SGR, expression of MCHII,

TCRβ, Ig and Casp-3 →fish weight, CF, HSI,

VSI, muscle, liver, AG and PG composition,

PG length, cells secreting acid mucins,

expression of IL-1β, IL-10, TNFα, IL-8, IL-6,

CD4+, CD8α+, MHCI, COX2, Casp-9, LPL,

FABP7, ANGPTL3 and HMGRC ↘expression

of TGFβ and FADS2, PG width

Torrecillas

et al.

(2015b)

Bio-

MOS®

20.63±0.12g 0.4% (in FO or

SBO-based

diets) - 8 weeks

↗liver protein (SBO), muscle lipids (FO)

→growth, CF, HSI, VSI, hepatocytes

minimum and maximum length, muscle

protein, liver protein (FO), muscle lipids

(SBO), liver lipids (FO), AG lipids, muscle

and liver ash ↘hepatocytes area and liver

Torrecillas

et al.

(2015a)

Page 75: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

45

Prebiotic Fish weight

(g)

Dosage and

administration

length

Results References

lipids (SBO)

XOS 4.75±0.69g 0.5 and 1% - 12

weeks

↗growth, FE (0.5%), PER (0.5%), survival

after challenge with A. hydrophila (1%),

RBC pre and pos-C, WBC pre-C, Hb pre and

pos-C, Ig pre-C, Ig pos-C (0.5%), lysozyme

pre and pos-C →liver weight, HSI, liver

morphology ↘WBC pos-C, serum protein

pre-C (1%)

Abdelmalek

et al. (2015)

Symbols represent an increase (↗), no effect (→) or decrease (↘) in the response parameter of the prebiotic

relative to the control. In the case of prebiotic being tested at more than one level, and when not indicated within

brackets, it means that all levels had the same effect. ACH50: alternative complement pathway activity; AG: anterior

gut; ANGPTL: angiopoietin-like proteins; CD4+: CD4 molecule; CD8α

+: CD8α molecule; CF: condition factor; COX:

cyclooxygenase; FA: fatty acid; FABP: fatty acid binding protein; FADS: fatty acid desaturase; FCR: feed conversion

ratio; FE: feed efficiency; FI: feed intake; FO: fish oil; G6PD: glucose-6-phosphate dehydrogenase; Hb: haemoglobin;

HMGRC: 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase; HSI: hepatosomatic index; HUFA: highly unsaturated fatty

acids; Ig: immunoglobulin; IL: interleukin; LPC: lysophosphatidylcholine; LPL: lipoprotein lipase; ME: malic enzyme;

MHCI: major histocompatibility complex class I; MHCII: major histocompatibility complex class II; PC:

phosphatidylcholine; PER: protein efficiency ratio; PG: posterior gut; PHI: phosphatidylinositol; pos-C: pos-

challenge; pre-C: pre-challenge; PS: phosphatidylserine; PUFA: polyunsaturated fatty acids; RBC: red blood cells;

SBO: soybean oil; TCRβ: T-cell receptor β; TGFβ: transforming growth factor-β; TNF: tumor necrosis factor; VSI:

viscerosomatic index; WBC: white blood cells.

1.3.4 White sea bream (Diplodus sargus, Valenciennes, 1830)

White sea bream (Figure 10) is a benthopelagic fish of the Sparidae family. It is a species with

demersal behaviour, inhabiting rocky and sand bottoms up to depths of 150m, and it is also

abundant in shallow waters. Commonly found in the Mediterranean Sea, Atlantic coast from

the Bay of Biscay to Cape Verde, and southwards to Angola, South Africa to Madagascar,

including Madeira, Canaries, Cape Verde, Ascension, and St. Helena islands. There is no

information available about white sea bream temperature tolerance, however a study

reported fish catches in waters with temperatures varying between 13 to 25°C. Spawning

occurs between January and March in the eastern Mediterranean, and between March and

June in the western Mediterranean (Abellán and Basurco, 1999; FAO, 2005d; Golomazou et al.,

2006).

The first records of production date from the earlies 1970s, but production only increased in

the 1990s. The production has oscillated through the years, with a total production of 24

tonnes (representing $ 176 000) in 2013, with no production reported for white sea bream in

Portugal, except for one tonne reported as being produced in 2009 (FIGIS, 2015).

Diseases affecting with sea bream are mainly related with bacterium (V. anguillarum, V.

alginoliticus), ectoparasites (Monogenea, Digenea), and endoparasites (Myxosporida)

(Golomazou et al., 2006).

Page 76: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

46

Figure 10 – White sea bream (Diplodus sargus) (FAO, 2005d)

1.3.4.1 Nutritional recommendations

White sea bream is considered an omnivorous fish at early stages, feeding on seaweeds and

small larvae, and changes to a carnivorous feeding behaviour at the adult stage, feeding on

benthic invertebrates such as worms, molluscs, and crustaceans (Abellán and Basurco, 1999).

Nonetheless, white sea bream feeds mostly on algae and echinodermata, followed by

barnacles, worms, and gastropods. At lower quantities they also predate fish eggs, amphipods,

gastropods, fish, tunicates, decapods, bivalves, and others invertebrates (Figueiredo et al.,

2005). Therefore, white sea bream can be considered an omnivorous species, with an

opportunistic behaviour.

Knowledge of the nutritional requirements of this species is limited. Table 10 presents a

summary of the dietary macronutrient recommendations for white sea bream. In a study that

tested two dietary protein levels, 15 and 28%, and two lipids levels, 12 and 16%, fish

performed better when fed the 28% protein diets, independently of the lipid level used (Ozório

et al., 2006). Sá et al. (2008a) tested an increasing range of dietary protein levels, ranging from

6 to 49%, and concluded that for maximum growth performance fish should be fed a diet with

27% protein, while for maximum protein retention a dietary protein level of 33% should be

used.

No data is available regarding white sea bream juveniles EAA requirements. The only study

available was done with larvae, where the EAA profile of fish carcass was used as indicator of

fish amino acids requirements at several larval ages (Saavedra et al., 2006).

Data on lipids utilization by white sea bream seems to indicate no protein sparing effect due to

dietary lipids (Ozório et al., 2006; Sá et al., 2006, 2008b). Fish with initial body weights of 11 or

41g performed equally well with diets including 12 or 16-18% lipids; however, lipid content of

the viscera, liver, and muscle increased in the smaller fish when fed the 16% lipid diet (Ozório

et al., 2006; Sá et al., 2006). Sá et al. (2008b) observed no advantages of increasing dietary

lipids level above 9% in 17g fish, since up to a dietary lipid of 24% no growth improvement was

observed. However, in a study with fry of an initial body weight of 1.5g, growth depression was

observed when dietary lipid level increased from 12 to 18% (Sá et al., 2006).

Page 77: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

47

EFA requirements of the Sparidae family where only determined for gilthead sea bream and

for red sea bream (Pagrus major) (Oliva-Teles et al., 2011), no data being available for white

sea bream.

White sea bream can utilize diets with 36% waxy maize starch, this allowing a reduction of

dietary protein from 64% to 38% without negatively affecting fish performance (Sá et al.,

2007). Despite normal maize starch appears to be more efficiently used as energy source than

waxy starch, both starches can be incorporated in the diets up to 42% without affecting

growth (Sá et al., 2008c).

Vitamins and minerals requirements of white sea bream where not yet studied.

Table 10 – Summary of the main nutritional groups (protein, lipids and carbohydrates)

recommendations for white sea bream.

Feeding behaviour Nutrient Fish

weight (g)

Recommendation

level

References

Omnivorous fish at early

stages changing to

carnivorous when adult

Protein 10.7±0.2g 28% Ozório et

al. (2006)

≈22g 27-33% Sá et al.

(2008a)

Lipids 10.7±0.2g 12-16% Ozório et

al. (2006)

≈41g 12-18% Sá et al.

(2006)

≈1.5g 12% Sá et al.

(2006)

≈17g 9-24% Sá et al.

(2008b)

Carbohydrates ≈14g Up to 36% waxy maize

starch

Sá et al.

(2007)

≈14g Up to 42% normal or

waxy maize starch

Sá et al.

(2008c)

1.3.4.2 Fish meal replacement by plant feedstuffs

There is a lack of studies about PF utilization in white sea bream. The use of diets with up to

42% of starch, without impairing growth performance, point to an adequate PF use by this

species (Sá et al., 2007; Sá et al., 2008c). Moreover, the omnivorous feeding habit of white sea

bream further supports this supposition. However, in a study by Cardoso (2010), substitution

Page 78: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

48

of only 50% of the FM by PF (wheat meal, corn gluten and SBM) was enough to decrease fish

growth, although only a substitution of 100% of the FM in the diet led to mid gut and liver

histological deleterious modifications. The author suggested that the worst results obtained

with PF inclusion might be connected with a possible deficiency of taurine in the diets.

1.3.4.3 Prebiotics use

Only one study is available on the use of prebiotics in white sea bream. Dimitroglou et al.

(2010a) studied the effect of 0.2% MOS, fed during 43 days, on the development, gut integrity,

and quality of white sea bream larvae. MOS supplementation had no effect on larvae growth

or survival, however it led to a 12% increase in villi surface area and a 26% increase in microvilli

length. Moreover, survival after hypo-saline or hyper-saline challenges was higher in MOS fed

larvae. The authors hypothesised that the increased survival after the saline challenges in

larvae fed MOS may be connected with the improved gut morphology, since the gut of marine

fish has an important role in osmoregulation.

1.4 Aims and thesis overview

Several studies have shown the beneficial effects of using prebiotics in fish. However, some

prebiotics and species have been scarcely studied. Within the less studied species, there are

species already produced and others that are referred as important for diversification of

Mediterranean aquaculture. Moreover, some prebiotics used in mammals with very promising

results are still to be properly studied in fish. Therefore, the following studies were carried out

to increase the knowledge on selected prebiotics, namely scFOS, XOS, and GOS, in turbot,

gilthead sea bream, European sea bass, and white sea bream juveniles. Topics such as growth

performance, feed utilization, intermediary metabolism, gut microbiota composition, gut

histomorphology, digestive enzymes, immunology, and oxidative status, were evaluated.

Thus, in Chapter 2, Chapter 3, and Chapter 4, the effect of scFOS was tested at three

incorporation levels, 0.5, 1, and 2%, in turbot reared at two temperatures, 15 and 20°C, which

are temperatures representative of winter and summer conditions, respectively. Prebiotics

were incorporated in diets whose protein was provided at 50:50 from FM and PF. In Chapter 2

data is presented on the prebiotic and temperature effects in growth performance, feed

utilization efficiency, and intermediary metabolism. In Chapter 3, the prebiotic and

temperature effects on allochthonous microbiota, digestive enzymatic activity and gut

histomorphology were evaluated. In Chapter 4, prebiotic and temperature effects were

assessed in fish hepatic oxidative status and immune response.

Thereafter, scFOS was tested at 0.1, 0.25, and 0.5%, in gilthead sea bream reared at 18 and

25°C, representatives of suboptimal and optimal rearing temperatures, respectively. Prebiotics

were incorporated in diets whose protein was provided at 50:50 from FM and PF. In Chapter 5,

the effects of scFOS and temperature on growth performance, feed utilization efficiency, and

Page 79: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

49

intermediary metabolism was evaluated. Chapter 6 presents data regarding fish immunological

status, gut microbiota, digestive enzymes activities, and gut histomorphology.

Subsequently, in Chapter 7 and Chapter 8, the effects of scFOS and XOS at 1% incorporation

level were tested in European sea bass. More challenging diets, with higher incorporation

levels of protein from PF were used, namely 70% of protein from PF. The two prebiotics were

also tested in a FM-based diet in order to compare with the results of the PF-based diets. Thus,

in Chapter 7 the effects of scFOS and XOS on growth performance, feed utilization efficiency,

and intermediary metabolism were evaluated. In Chapter 8 data on the effect of the prebiotics

on fish gut morphology and hepatic oxidative status is presented.

In Chapter 9 and Chapter 10 we report a study with white sea bream where one more

prebiotic, GOS, was tested together with scFOS and XOS, all incorporated at 1% in diets with

70% of the protein coming from PF. Chapter 9 presents results of growth performance, feed

utilization efficiency, intermediary metabolism, gut microbiota, and digestive enzymes, and in

Chapter 10 the effects of prebiotics on the immune and hepatic oxidative status, and on gut

morphology are described.

Page 80: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 81: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

51

Chapter 2

Effects of short-chain fructooligosaccharides on

growth performance and hepatic intermediary

metabolism in turbot (Scophthalmus maximus)

reared at winter and summer temperatures

Inês Guerreiro, Paula Enes, Daniel Merrifield, Simon Davies and

Aires Oliva-Teles

Aquaculture Nutrition

Volume 21, Issue 4, pages 433–443, August 2015

Page 82: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 83: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��� � � � ���

��������������� ���� �������������������� ���������������������� ����������������� �� �� �� �� �� !���"�#���� ���� ���$��������%��!���������&��������������������� �� �� �� �� �� !���"��'!��!� !�����%���

(! �� �����������)��!��*������+$���������*�������� �,��! ��������� ,� �,��! ���-

./0011023415/46372/89:16;2344<9=45822/869>05?52@ABC

9:246D468394:4:=64E3/�100>;39<9F8394:�G4>H24ID4597

394:�D<85I8392I038G4<93058:> 50<0230> <9J060:FHI0

8239J93905413;6G43K;J0:9<0560860>83E9:306?�LMNC8:>

5;II06?�OMNC30ID0683;605E8553;>90>P@4;624ID8687

G<0>9035E060146I;<830>3424:389:29628LOQLOR5/

I08<8:>D<8:39:=60>90:3585D64309:54;6205PSTD069I0:7

38<>90359:2<;>0>9:260859:=<0J0<54152@AB?O�L��O8:>

�O=U=V�CP@9:8<E09=/3E85/9=/0683�OMN�G;33/06I8<

=64E3/;:93�100>01R290:2H�:9364=0:8:>0:06=H6030:394:

E060G0330683�LMNP52@AB5;DD<0I0:38394:>9>:43

811023R5/=64E3/D06146I8:20P@95/60860>83�LMN/8>

/9=/06<9J06=<H24=0:�J952068<8:>/0D83454I83929:>9205P

W9J06<9D9>5�D<85I8369=<H2069>05�3438<<9D9>5�2/4<053064<

XYW8:>WYWE060/9=/069:3;6G4360860>83�OMNP

Z8<920:FHI0�1833H829>5H:3/03850�8<8:9:08I9:4368:57

1068508:>=<;38I830>0/H>64=0:8508239J93905E060/9=/06

9:R5/60860>83�LMNPZ8<920:FHI0E85<4E069:3;67

G4310>E93/�O=U=V�52@AB24ID860>3424:364<>903[

/4E0J06�1833H829>5H:3/03850D6050:30> 8:9:260859:=

360:>85>90386H52@AB9:260850>;D34�O=U=V�P\<;387

I830>0/H>64=0:8508239J93HE85/9=/069:R5/10>3/0

24:364<>903P]05;<35500I 34 9:>92830:4 G0:0R3541

52@AB9:246D468394:34>90354:=64E3/D06146I8:2041

3;6G43P

_ abcdeQ8I9:4 829> 2838G4<95I 0:FHI05�<9D4=0:92

0:FHI05�D<85I8392I038G4<9305�D60G943925�30ID0683;60�

3;6G43

]0209J0>�fB0D30IG06�O��[8220D30>gh8:;86H�O�i

��������������j�k)!���������������������� ���� ����������l

���������� ���������������������� ����������������� �� ���!�

���$�����mno�pqrqlsmt �� �� �� !���kul����j����!�������v�����k

���

./08w;82;<3;609:>;536H/85=64E:24:59>068G<H4J063/0

<8533/600>028>05�G03E00:�xyO8:>�O�OE46<>8w;82;<7

3;60D64>;2394:=60E838:8J068=0683041yPyz D06H086

?@{A �O��CPA:0413/0G433<0:02U51463/05;5389:8G<0

>0J0<4DI0:3413/08w;82;<3;609:>;536H953/09:29>0:2041

9:102394;5>95085058:>9:0110239J0I03/4>53424IG83>957

08504;3G608U5P{:39G943925E060;5;8<<H8DD<90>85=64E3/

D64I430658:>146>950850D64D/H<8T95[/4E0J06�3/0S|

I4683469;I ?]0=;<8394:?SNC}4�y��~�OO�CG8::0>3/0

;50418:39G9439251463/0501;:2394:5P.44J0624I03/95

6053692394:�D60G943925/8J0G00:24:59>060>858:0:J964:7

I0:38<<H1690:><H8<306:839J034D60J0:3>9508508:>D647

I430=64E3/?]9:=�� ��k�O�O[Y9I9364=<4;� ��k�O��CP

�60G943925860>0R:0>85:4:7>9=0539G<0100>9:=60>90:35

3/83860G0:0R298<GHD64I439:==64E3/8:>~468239J93H41

50<0230> G8230698 E93/9: 3/0/453=853649:30539:8<36823

?\9G54:�]4G061649>�xxLCP�60G943925860:43>9=0530>GH

R5/G;3860106I0:30>GH=;3I9264G9438�605;<39:=9:3/0

829>9R28394:41=;324:30:38:>9:D64>;2394:415/46372/89:

1833H829>5E/92/I8HG0;50>GH3/00:30642H305858:

0:06=H54;62046146539I;<839:=3/0=64E3/41G0:0R298<G827

306989:2<;>9:=<82392829>G8230698?W{�C?Z0669R0<>� ��k

�O�OCP�60G943925I453<H24:5953414<9=45822/869>05�8:>

8I4:=3/0I�I8::8:4<9=45822/869>05?ZABC�16;2344<9=47

PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP

����������������������

���������� ��� ¡¢£¤��¥����¦§©¥���ª�PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP

«¬­®­°±­²³µ­±²¶±¶·´´´´

Page 84: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������� � ��� ����� ����������������������

������������������������� �!"�#��� �� �������� �$

������� �%���� ������������� #�&���� �������� �'

&���� #����������% ���������������������&���������

�%���� �����&���� �������% ����������� ��%%�����

�������$��% �������������������� �%���� ���������

��������#%� (���� &�������������������'�����������)

������'����(�(����##�� � �������������������������

������������(�������������#����'���� # ������ � �

�������������#��� �� ���*��������������� �!�����

������� �!"�#��� �� �������� �$

���� ��� �����������������%���� ����� ## ��'

��������#���������#���#���$+�� ������ ��� �����

#����#������ �,)")����������&��������� �'���������

� ����',)��) ���'� ��������-������������� ����#����

���� ������������������� ��$���%% ����� &�����

���(�(�� ���������%���������������� ����������������

���������� ��������&����% �����,)����� ������� �'�� )

�'���,)��) ���'� ������ ���������������� ��$+�

����������������������������#�./0��12342/����5

�64��7������� ������� �������%�� ���������#�803�2964

361��::2��;��� � ������� ������ ����(�� �<4����

=�>0=���?����������# ��.��=24���@������%���A@�2/B@5

2=0410�2�0/64�������������� ����������C642B642�

�D ��������������� �������E��%���� ����F6�0�64

@6�0�64��� ���#���������� ��$+������������%�������

% ����(��'�#%� (�� � #� ��������'��� %���#�����$

�� ��)���������� ��� ������������������(������#�

� #% ���� ����������������� �% �'#���G��� ���

���&���1H IJ!������ ��������� ��������������� �

J����� ��������7 ��������������$K������� ��� ������)

�������������%����������'�� ����������� #���������

�'��G'#���������� ������� �#���' ������ ����� ��

����& �LMN��������JLN� �� ��� �N������ �������$

+��O��������#��������� ��'������������ �#�� �

�P���������� �#��� �����#����� �'��������%���A@�5

2/B@2=0410�2�0/64QRA@�2/B@2=04�6@�64S��D��)T���

��������M!U� ���������V����&��������#%�W0�23�1�5

�64X�11�=�0��Y���������M!U� ���������M�$+��'����

����%����������������� &���D��)T�����������M�����

# ������������������������� ##����'�U� ���������V�

&�����% ����&������&��������$+�&��������#%

������&����% ��������������������##����'�Y�

��������M�������� &��%��� �#�����U� ���������M�$

���������#�##���������������%���� �������������

��%��#���� ���#�����������%������% ��������� �������)

�� � ���(���������# �����'����������������D"YZY"Y

���� �����(�%� �����(������������������� ����"��G����

�������������[!K��������#���V�$D &�(������������ �

%���� ���� �-�'��G'#�� ������% �����������#�����

������'��\�� %�����������80/�1�@�@/B64��]@�>����

*��&���������� �% ���� � �*������� ������)

�� � ���% �������G'#�����(��'�K ���������������� �$

������� �%���� ������������ ������#��������� #�

���������������% ����(��������� ������#���$ ����������

Y����������[� ����(���#%� (���� &������������ �

�(���������_�$+����� ����(���*��� ������������

�(�������������� ��� ����� ��������� ���� ����%���� �)

������� ��' ��� ����� ��% ����(��'���������� &��$

K #�P�#�G�% �������������� �%���� ��������������)

����� %� (������#�����# ���������(�� ��������� ���

�������!� &�(���������O����O������' ��� ������

��%������ �����%��������G��%���� ����'%����Z �����)

���� ����� ���*��������������� ��$E ���O�����'�� ��)

��%������������������������ �����������O������(���

%� (������������������������$

?# ����(�� �#��������� ���������������#���� )

���#���#%��������� �� ����# ���#% �����$D &�(���

����� �-� &���%���� �������������������&������� ���

�'��� ���#%�������������������� ��$* �� (������� �)

����'��-� &�� ��������������������#��� ����� ##�)

�������������������������� ���(������ ���� ���������

��&�������#%���������D�����������a�$K����� ������

��# ���������'&��� �(���������������' ������

���� ��(���������������& ��#%��������� ��&��������

����� ���##��&������#%������������� ���� �&�����

&������#%�������$

��%�������������&���� �#������ � ���� ��%����

� J��-�b ��%������ �����������L�-c-�b ������ ���� �)

�� ���JJ��-�b %� �����$���#������%���������������

�� '����#����&������������ ���������&����#����&���

���������#���%� ����� �������������J�dJ����#���Z

%����������������������� ��&�������������%��� ����

�K���� �$K���P%���#��������������������-�b �����

"�I� ��� �������J�-�b �����"J�� ��-�b �����

" ��������-�b �����"��� �����;�\\"

*�Pe &!c�� �*���- �����#�������$

?�����������������&����� � ����'#�P�������'

%������������� ��� �'%�����#����E���� ����;�����*����

E;* E��&� ���(�����+f�g�?����� �����$�## ���$

;������&������������ (���a�hE�� �a[������ �����

��������������������$+�������������%� P�#���� #% ��)

�� � �����P%���#�������������%����������K���� $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

ijklmknokpqrkopsostuvwxyz{{|zz{}~��z�����������������

Page 85: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������ ��� �� � ������ � �����

��������������� ��������� ���������������

��� ��� ���������������������� ��� !"!#

$%#��������� �������������� ���& ��������'

�������������������������������������� ���(

�������)����*����������+,�����������+,��(

����+��� ���� �-./012134567 5389567� :�������

������������� �� ����� ���&��������;�� ���+,��(

� ����+��'+��������+,�������'�������������������

������� ���� �� ����������������;���������

" ������ ��&���������<���"!!����� ��� ����

�����(��������������"=' >!'?�� !'@>!'AB�'

��<���������������� ������C����&��������(

����� '=(%'=���D"����%=>"��D"������+��

�����������������<����������������������

�?���D"�'�����;��������������"���+&��

����������������������������������������

������������� ���������"=����'E�����������

&���������� ����� �������=!!�<�D"�������

" !�<�D"�������'���������+"F����+���������

��������������%"'$>!'! �+��������������

�� ��<��� ��������������������������(

������������������ �������������� �������(

���'G����������+&��������������+�� ������+

$��������<+���������������������+���F���<�'

������� �������<�����������������'

����&��������������� <�������������������

���������������( !B�������� ������������(

���'����������������+&��������������� @���

����������������� ���������������������� �������(

��+HIF������� ����������������&����������

�<+HI%�'

�������J������ ����������������+���������

&����� ��< ��������������������������+

����+&��������������������$������������

���������������������������������������+HIFK

����� ���������������+HIFK�J���� �����������(

��+HIF����������������������',������������;��

������������J���� ��������������DA!B���

����� ����������������D !B�����������'

���� ���� ����������(���� ��������������������

�<����HI%��������������$!B����� �(

����������� ������')������ ������� �� �(

����'G��&�� �� ������������������������������'

����� ������������������&�� �� ��������������

��������������������� ������L�& �������� ������(

����������L��� !!!�'����� �������������

MNOPQRS����������������� ��������������������(

������

TUVWX

TY TZ T[Y T\Y

]_VaUVWXb_c_D[adeVU_fWg

hUXfiVjk[ lZY lZY lZY lZY

mn^_koWV\ [lY [lY [lY [lY

pfVjW_koWVl [YY [YY [YY [YY

pfVjWiVjkq [r [r [r [r

sndiVjkZ \YY \YY \YY \YY

Xthusv w Z [Y \Y

mVkkoknXVr \Y [Z [Y w

snkoxkVyXfznWVU

tntVWjWV{ZY ZY ZY ZY

mnakU|V nUk }{ }{ }{ }{

~UWjiUiU�} [Y [Y [Y [Y

�UVjkiU�[Y [Y [Y [Y [Y

mfnkUVtfknUaVbZY�g Z Z Z Z

�UaV b��ojtoxVg[[ [Y [Y [Y [Y

�n�UijWVjjkdXUXb_c_D[adeVU_fWg

TdijWWV }[r }[} }qv }YY

moaVznWVU ZZr Zql Zv\ Zqq

moaV�jW [Zl [Zv [Zv [Z{

�Xf }\ }\ }q {{

sWjtf ql lr q\ qr

�nXXVV_dbc�c_D[g \\Z \lY \l\ \\Z

T��adijWWV�m��toaVznWVU�m��toaVkUzUa�[sWVji TUVa��yXfiVjk��VX�oVjTUjijWV��oXWjk�noz�

s���V�obm��v{[_c_D[T��mh�{�{_c_D[T�g�\sn_jk�s���u|j��nWo_jkbm��vZr_c_D[T��mh�lZ_c_D[

T�g�lsn_jk�s���bm��{\{_c_D[T��mh�[}_c_D[T�g�qsn_jk�s���bm��[[{_c_D[T��mh�[}_c_D[T�g�Zsn_jk�s���bm��Zl\_c_D[T��mh�\}_c_D[T�g�v��uh��T�j��ne�hotWn�ukU_nXjttfjUaVX�b�V�ng�rsU_ij��kaUtf�sUWj��nWo_jk�{snznz�VtfV� �nokn_V� hjtV bm�� v}{_c_D[ T�� mh�

[r}_c_D[T�g�}~UWjiUXbi_c_D[aUVWg�VWUnkjtVWjWV�[{YYYb]�c_D[aUVWg�tfn�

kVtjktU�Vnk�\YYYb]�c_D[aUVWg�jkzfjWntnzfVnkjtVWjWV�lZ�XnaUoi

iVjaUnVxUXokzfjWV�[Y�WfUjiU��mk�[Z�Uxn�j|U�\Z�tjktUoi

zjWnWfVjWV�ZY�UtnWUUtjtUa�\YY�zdUan�UV�mk�Z��nkUtjtUa[Y�

tdjntnxjkjiU�Y�Y\�xUnWU�[�Z�jXtnxUtjtUa�ZY�UnXUWnk�qYY�[Y�UVjkXbi_c_D[aUVWg�tnxjkWXokzfjWV�[�}�tnzzV XokzfjWV�

[}�v�Un XokzfjWV�\YY�XnaUoi�onUaV�\�\�znWjXXUoiUnaUaV�Y�{�

ij_VXUoi n�UaV�{lY�ij_jVXVn�UaV�\v�XnaUoiXVkVUWV�Y�r�

�Utn�UaV�l{�aUxjXUttjktUoi zfnXzfjWV�Z�}b_c_D[aUVWg�znWjX�

XUoitfknUaV�[�\b_c_D[aUVWg�XnaUoitfknUaV�Y�qb_c_D[aUVWg�[[�_Uk��nan���b_oj _oi�znkdiVWfdktjxjiUaV�ijUnt

XWjtfxkVa�fdajWVtjktUoiXokzfjWVg�

''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''

������ ¡�¢£¤�¡¢¥¡¥¦§©ª�qll«qql¬\Y[q�nf pUkVd­snX�Wa

Page 86: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������ � �� � ������� ��������

������������������������������������������

���� ��� ���������� �������!"#�$%�& �����������' �

��������� ������������������!"(�� ����& �����&��

' ���������������������)*����+,-./��!0(�$

�� � �� �������'������������������1� ���2�����2

������������)�� �&���� ���3���� ��& ���4������2

������5�����$�66�6!6��%7��5�����$�66�6!����7��5��

���$#�6�8���������5�����$�66��!������ ���&����5��

���$�66��(6� ����������������5�����$�66�8���$�� �

&������ � �����' �� ���������������������������

���� 9������������ �:��)������������5)�������

�����5�����$�8��0$

3�� ������������ ���37%�;9�$#$�$��� � ���� �2

���� ��)�� ������<�;9�$�$�$�� �� �& �� �� ����� ��2

)�� ������<�;9�$�$�$�� ���=�����'��� �� ���������=��

�>�� ������ �������������1 �����))��1����=������6

=�����'?=��)���2�����))��@86� #2��2�����>�������2

�2&�&�� 1������ ����)���� ����%;�;���6$�0� � ��� 2

�����6$0� ���������� ������� ����� ��� �;7<���

0� :�%�A#��� ���������������7<<��&%($#B$�)���

������)� ���� ��666C �#D9)���6����&��� � ���

'�������� ���)������&������ &�����06� �����2

���)��� � �� ��0666C �#D9)���6��$<������� ��

�&��� � ��' ���& � ���)����1�� ���=��� � �����$

37% ���=���' �� ���� ���������� ���������!(#�

�����6� �)�2��� �� ���$���< �����< ���=�����

'���� ���� ���� ������ �5���)�� �&���� ��4

���<?3�<�5����)$#��"������<?3A<�5����)$#��(��$

3����� �2&���&� �� ���������� �� �3��7� ;9

�$�$�$#!��) ��� ���������� ���*���;9 �$8$�$8"� ��

�����1����;�;9 �$�$�$#6� ���=�����'��� �� ���

'�����=���>�� ������ �������������1 �����))��1��

��=�����8=�����'?=��)���2�����))���6$6�� <����

6$�0� ��������� ;7<��6$�� ���� E������

6$0� &������������)����E����� ����*��6$6��

F2��� &����� ����&%($#�� ����������� ��' ����2

���)��� �86666C �#D9)���6��$3��7 ���=���' �

� ���� ���������� ���� +,-./��!""��*�� �����2

�����9� ��+,-./��!�(� ����G����9� 5� � ���H

��=�������!�!� ���; ���=��� ����������A��� ��!00�$

;�1�� ���=���' ��>&������ ��&���G� ���=���$A��

����)��1�� ���=���' ���G��� ���� ����)

��1���� �� � �������������������)�I����J��)

����� �� � �� ���&�� ����8(D9�$��������������� 2

����' ��������������� � �)��������� � �)���

�!(��������� &������ �� �5�����)$ �!���'���

��=������ ���� � �� �� ��$

K���G� ����)��� � ��� ���� ������������' ����2

����� ��'���������� ��� � '������ ��1�������

=������ �6 ��)�' ��& �5 ���� �L ����L �� ��������

����5�MN�����$*�� ��3��7 '����O ������

��� ��1��� ���;' ���� ������� ��1��$��������

� � '��������� ��1��$�� ������ � � ������)���� �

' ������������� �'�2' ��MAK�$�����G� ����))��2

����� ���� ��'�������������������<5���2

��&��� �������$<��&��� ��������=��)����P�������)���

�����&�������' �6$60$

����>&������ ������'���&��&��� ���&��������G���

����& �������� ������'��������=������������� �$

���� ����' �=�����'�Q#R� ����� ))�������������

�� ������&�� ����< �����$

3��'��' ������� ������������&�� �����������2

����'������<3��' �������)��G���� ��� ��0D9

�< �����$<����'����������G� ����))���������G� �

����'����� ��<3� ���'������� ����� �����$%�'2

�=��� ��0D9������' � &�����=����� ������� ����

���'��� &�������� �����&�� ���� �� ���'�� �'���

ST6$!"� ��UT6$6��$*������ 5��*��' ���������

G���� ��� ��6D9�� � ��0D9�< ����������' ����

))����������� ����*A�$*����)G�������*;��&������

�)G������� �����;����������� �������������������M�

��;�����&����=����'�����������G���� ��� ��0D9

�� � ��6D9 ��'������ ))����������� ����� �����

�>��&�)���;��� �' �������)��G��)���������7�6

�� ���������7�6 ���������$

<����'�������))����������'������� ����� �������

'����2���� ��&�������� ��=�� ��&�������� =����� �

�� �����������K�������& ���� �����������%���

�< ���8�$V����2���� ��� �����&���������&�� ��

������'��� ������ ))��������� ������&�� ���$%�'2$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

WXYZ[Y\]Y_ Y]a]abcdefghiijhhiklmnhopqrstuvwxyprz{|}

Page 87: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��������������������� ���������������������

�����������������������������������������

������� !"�#����������������������� ���

!"�#��������������������������������

$���%�%���&����������������������'�&��(�$���%�

������������) ���������������������)����� ���&�

��%�����)����&������������%����'��� �����������

����� �����������*� ����*� ��������������

�������������&)������������ ���&�������� +,��

����� ��-�%�� ���������������������'�&����

����� ./$* � �������)����� ���&���%�����)����

&������������%��������01���+2�� ���������

������������������������&�����-�%�� �����

�������� ���&������������%����01� ������������

����������*��������� ����������������������

����� ���+2� � ������ � �������������� +,�

� ������)�����!"��2�2'� �������������� ���

&��������%�����)���������������%��������2�2'

� �������������� ���&������������%����&)����

����������������������������%�����)���.*�� ��3

������������������������������������������

*����������������*����*���

������������������������)��� �� �������&�� �)��

�������������4�����������)��������%���� �����3

� ����������%���� ���%����)���)�������������

56789:.�����������%�� ��������)��-������� �� ����)�&���������;���%����������������%�����)���

<=>?=@ABC@=DE=BFGH�I JK�I

DK DH DGK DJK DK DH DGK DJK

LMEBEANOPQRS=ETUBVTW XGYZ[KYK XGYZ[KYK XGYZ[KYK XGYZ[KYK XGYZ[KYK XGYZ[KYK XGYZ[KYK XGYZ[KYK

\EMANOPQRS=ETUBVTW ]Y_[JYK ]Y[JY_ ]YX[JY KYX[GYH XY[GYX HY][ YH HYX[JY HYJ[XYZ

<U=@>ANT@PSBUCMEBG KYG_[KYKK KYG_[KYKK KYGH[KYKG KYGH[KYKK KYGJ[KYKK KYGJ[KYKG KYGJ[KYKK KYGJ[KYKK

aP@BANEBRVbWJ GY][XYK KYK[KYK KYK[KYK XYH[ZYG GY][XYK GY][XYK GY][XYK KYK[KYK

\==QEMBAc=

VTcTdef"G?=@QARW

GGYX[KYJ GGYH[KYG GGY[KYJ GGY_[KYJ GJY[KYZ GJYZ[KYH GJYZ[KYX GJYZ[KY_

\==Q=ghiE=MiRX GYX [KYKJ GYXZ[KYKJ GYXX[KYK_ GY_G[KYK_ GYJ [KYK_ GYXJ[KYKJ GYXJ[KYKX GYXJ[KYKG

j@PB=EM=ghiE=MiR@ABEP_ JY_ [KYK_ JYHG[KYK_ JYX][KYK JYH [KYK JYXJ[KYK JY_X[KYKX JYXH[KYKZ JY__[KYKJ

kEB@PT=Ml=B=MBEPMVb kLW XZYG[JYG XZY_[GYZ XZY_[KYH X]YZ[KYH XXY[XYH XHY][GYK X_YZ[GY XZYG[GYK

mM=@TRl=B=MBEPMVb mLW X_YH[KYH XXY[GYJ X_YJ[GY_ X_YX[GY XGYG[XYJ XJYJ[GY XGYH[KYZ XJYZ[KY

<SPnSARdkopd

pA@EABEPMFPC@i= <=>?=@ABC@= DE=BF LMB=@AiBEPM

DE=BFH

DK DH DGK DJK

LMEBEANOPQRS=ETUBVTW MF MF MF q q q q

\EMANOPQRS=ETUBVTW rrr MF MF q q q q

<U=@>ANT@PSBUCMEBG rrr MF MF q q q q

aP@BANEBRVbWJ MF MF MF q q q q

\==QEMBAc=VTcTdef"G?=@QARW rrr MF MF q q q q

\==Q=ghiE=MiRX rrr MF MF q q q q

j@PB=EM=ghiE=MiR@ABEP_ rrr rr MF AO Oi A i

kEB@PT=Ml=B=MBEPMVb kLW r MF MF q q q q

mM=@TRl=B=MBEPMVb mLW rr MF MF q q q q

MFsMPBFETMEhiAMBtkLsMEB@PT=MEMBAc=tmLs=M=@TREMBAc=tdefsAu=@AT=OPQRS=ETUBVEMEBEANOPQRS=ETUBvhMANOPQRS=ETUBWwJY

pANC=F?@=F=MB=QAF>=AMF[FBAMQA@QQ=uEABEPMV[xDWVyzXWY

r{|KYKHtrr{|KYKGtrrr{|KYKKGYG<U=@>ANT@PSBUCMEBV<}~W��VhMANOPQRS=ETUBGwX"EMEBEANOPQRS=ETUBGwXWwVB=>?=@ABC@=�BE>=EMQARFW��GKKYJaP@BANEBR�VMC>O=@PgQ=AQhFU�GKKwMC>O=@PgEMEBEANhFUWYX\==Q=ghiE=MiRV\mW�VS=BS=ETUBTAEMwQ@Rg==QEMBAc=WY_j@PB=EM=ghiE=MiR@ABEPVjmlW�VS=BS=ETUBTAEMwi@CQ=?@PB=EMEMBAc=WYHDEgg=@=MBN=BB=@FEMBU=FA>=@PSFBAMQgP@FBABEFBEiANQEgg=@=Mi=FO=BS==MQE=BF{�KYKHY

����������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������t_XX�__X�JKG_�PUMfEN=R�xPMF�BQ

Page 88: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������� � ���� ���������������

���������� ��������������������� �����������

����� ��� �������������!"

#��#$%�� �� �� �����&'(����(� ����

�)&'"#$%��������� �����������������(�������

�� ������� � �*����� ��� �*���������� ���� �

���+������ ���� �� ����� ������� �(��������

����� ����,��� �� �������� ������ � �����

��� �� ���� �*�����-$� �. �����������!"/

�)&'*�������,������������0(����� ������&'*

(����������1��������0������� � ����������� �

������������ � ��� � �(��������������

������� � ��� ���� ����2&'��0�������33��

�0������ ������� 4 $� ���56�,+�,���7!"#��*

#$% �������������(��������������������0����

� ������0���������&' ���������������

������ � �(��� �� ������� ��"

#������ �� ������� �������*�����0� ����������5

��� ����*������� ��� ������ �8�� �(��� �� 5

��������������8� ��������9�������������2�

:�5;����������7�<����������7*�����-��������

���������!*(�� ������ �������������� 8���0

� �(������ ������$ ������5:��������������=�.������

����������>���������������!*������ ��8������ 8��

��8� ���������:�������� ����������!"#��� �������

��������� � �(� ��� �8�����0 ���� �� ���� ��

��?@-���������� ��A8������"B���������*��

�����8������ �� ������������(���� ���������� ��5

CDEFGHI����5���0*��8� ������������J�K�� ���(����!*��������������8���� ����������� ��������1�� �����������

(����� � ��

LMNOMPQRSPM

TUVRVQW

XY&Z [\&Z

]VMR ]\ ]Y ]X\ ][\ ]\ ]Y ]X\ ][\

_ab

]PbNQRRMP [Xcd\e\ [Xcd[e\ [[\dfeg [[hd[eh [X\dheh [Xfdheh [Xhdiec [Xidiei [[[dfe[

jPRMVU Xkkd\eX XcXdce\ XcXdYeY Xcfd[e[ Xckd[ef Xc\dYeX Xc[dceY Xc[dkeg Xckd[ek

lVOVa [cd[ef cfdXef ckd[eY cYdcec cfdXe[ c\dYei ccdief c[dce\ ccd\ef

mUMPnbopqpnKXr

c[d[e\ YXdXe\ Y[dXef YkdXeX Y\dXe[ Y\d[e[ YXd[e\ YXdXeY YXd\ec

st chdXef k\dke\ kkd\ec kcdXeg [gdYeY kcdXec kYdkei kYdXef kfdXeX

uvTX Yhd\ei gXdYec fkdceY f\dke\ fXdYek Ycdce[ Ygdfeh Yhd[eY Yhdcef

wvT[ id\ek [cd[ei [\dkec [\dkek [\dce\ XYdXef Xfdkef Xfd[ec Xfdkec

lVxMP

lVOVa y Xkgd[k Xc[dkc XcYdkY Xkidck Xchdch Xfkdkh Xfgdk[ Xf\dYh

zWb{nMU y kgdYei kgdgeh khdXceY k[dXXe\ kkdheg [idYei k\dX[eX k[dfek

L| }|Qbs~�us

uQPVQRVU^SP{M LMNOMPQRSPM ]VMR TURMPQ{RVU

]VMR

]\ ]\eY ]X ][

_ab

]PbNQRRMP U U U y y y y

jPRMVU U U U y y y y

lVOVa U U U y y y y

mUMPnbopqpnKXr

U U U y y y y

st �� U U y y y y

uvTX ��� U ��� y y y y

wvT[ ��� U � y y y y

lVxMP

lVOVa � U U y y y y

zWb{nMU � U U y y y y

U�U RVnUV�{QURe

uQWSM OPMMURMaQ NMQU d RQUaQPaaMxVQRVUodv]ro��k�P�ab{NO VRVU���i�PuvT�wvTQUaWVxMP{NO VRVUre

���\e\Y�����\e\X������\e\\XeXuV{MPQW NQRV{VUaM��onxV{MPQ|MVntR�pn�ab|MVntRre[wMOQR^NQRV{VUaM��onWVxMP|MVntR�pn�ab|MVntRre

""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""

������������������������ckk�cck�[\XcqtU�VWMb vU lRa

Page 89: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������ ���������������������������

�������������������������������������������������

�������������������� �����������������������

��������������������������

���������������� !�"#���$� !$"#�������

��������������������������������������������������%

��������&���'���($� ����������������������

)*���+���,-�����������������.������������

�������������'����������������'�������������������

�������������������,-�����,- /��%0���12345)**6&

7��������12345)**&8��12345)**&(������12345)*#�

������ �����������������'�� ���� �����9����� ���

�����'�� :�������%/������12345)**;&-��������12345

)*)#�.������������<�12345 )**;#�����'�������'��

���������9����������������������=,-�>������������

���������������������������������������������������%

��������>������������������������������������������

�����������������������'��������������������������

���������������&����������������������������'��

���������������������������������������������

�����������������������9������

.����������-��������12345 )*)#����������$

�����'������������������������������������������������

���������������������'���9�������'�������������%

�������������������������������������������������

��������������������������?��������������������'����

>���������������������������������������������������

�������'���9�������'��������������������������������

����������������������������������������������%

������������������������

�� ����������� �� ����%���� ����������� ����

�����'�����������������,-����������������/���'���

���������������������������������,-�������������

������������������������������ :�����@ ����������

AA�#�"� ���������������B-"��� /-"�������

�������� ������������,- ����������������� ����

��������������������������'������������������

��'����>���������������������������������������

�������������������������������������������� :���

12345)**6&/��%0���12345)**6&��9�12345)**A&8��

12345)**&/���������12345)*�&>����������12345)*#�

B-"���/-"��������'���������������������

�����������������>�����/-"����������������

������'������������������������������� ���

��������������������������������������������

����������)*� �.�����������������������

B-"���� ������������������������������'��%

�������������������������������������������

CDEFGH(����������������/I<�<I<�������� ���<+#����������������������������������������� ��<+#��������������?����%

����������������������������

JKLMKNOPQNKRS�T UV�T

WXKPY WV WS WRV WUV WV WS WRV WUV

TZ[\KYPKN[\ RV]]_UR RRR]_Ra] RVSU_RbV RVaR_ab RRSa_UVU RRV]_`] RVaa_RR RRRc_RVb

TZ[\KYPKN[\dWe bb _RR bcf_RVU SfU_Rca bS]_fb UR_RSR fS]_RSb faV_Rf Vf_RU

TZ[\KYPKN[\eWe S b_bU bbU_UV] fVR_]a bUf_c S _Rba VU_`U fcU_bf fcf_fU

g\Qh[YK Uca_fV Ufa_]f UUf_S Uf _]c ]]c_] ]Uc_]a Ucb_cf Uff_Ua

JNXi\jhKNXkKY VUb_VV VUb_VVf V]V_VVc VUa_VVR Vac_VRR V] _VV] V]c_VVc VaV_VVS

J[PO\\XMXkY V ]_VUa V f_VRf V S_VR Vff_VV] RS _VUS R]R_VVc RU _VVc R]f_VRc

J[PO\lN[PKXm aR_Vc aV_VS a]_V] a]_V] aV_VV ]b_VU aR_VU aU_VV

Jn[onOjpqrsp

sONXOPX[mY[QNhK JKLMKNOPQNK WXKPY tmPKNOhPX[m

WXKPY

WV WVS WR WU

TZ[\KYPKN[\ mY mY mY u u u u

TZ[\KYPKN[\dWe v mY mY u u u u

TZ[\KYPKN[\eWe vv mY mY u u u u

g\Qh[YK mY mY mY u u u u

JNXi\jhKNXkKY vvv mY mY u u u u

J[PO\\XMXkY vvv mY mY u u u u

J[PO\lN[PKXm mY mY mY u u u u

mYwm[PYXimXxhOmP

sO\QKYMNKYKmPKkOYLKOmY_YPOmkONkkKyXOPX[mz_{W|z}~ |

v��VVS�vv��VVR�vvv��VVVR

����������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������a]]�aa]�UVRa�[Zm�X\Kj�{[mYePk

Page 90: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

����������� � ������������� ��������������������� ������������ �������� ���� ��� ��� ������ ���� �� !� ������ ����

"#$%#&'()&#*+#(,

-./0

12/0

*2

*.

*-2

*12

*2

*.

*-2

*12

3+%45#6#,+,

78)94,#:;%<4,%<'(#

=#<>=&45#6',#

?-@?A.@-

:?@:A:@?

?-@2A-B@C

:1@CA-1@D

?1@-A.@1

:C@1AE@?

:D@DAD@:

[email protected]@D

F'8+9#6G>$#

[email protected]@BC

-@[email protected]

-@[email protected]

-@22A2@B1

-@1BA2@C-

2@EEA2@1C

2@DCA2@-?

2@EEA2@B.

H'((>'9+=,>6(<#(',#

-@?A2@?

1@CA2@D

[email protected]@E

[email protected]@.

-@-A2@C

-@1A2@.

-@CA2@?

-@-A2@B

I$+64'9+=9'('J48+,$

78)('$'(#=#<>=&45#6',#

-1E@BA-1@-

-1.@CA-2@B

-B1@EA-C@2

-1:@1A--@1

[email protected]@1

[email protected]@2

--:@:A-B@D

-2E@CA-1@-

I,%'&('(#'$+64(&'6,K#&',#

ECD@:A-CB@1

E1-@-A?E@:

E::@.AE?@:

[email protected]@1

E?E@1A-1-@:

EBE@:A:B@C

E-C@BA-2:@:

D?C@:ACC@-

I8'6+6#'$+64(&'6,K#&',#

..C@DA:2@-

.-:@CACE@?

[email protected]@.

[email protected]@E

C:2@EABD@C

[email protected]@:

C.-@EAC?@1

[email protected]@2

"L4;L'>IMNOI

O'&+'(+46,4)&9#

"#$%#&'()&#

*+#(,

P6(#&'9(+46

*+#(,-

*2

*.

*-2

*12

78)94,#:;%<4,%<'(#

=#<>=&45#6',#

6,

6,

6,

QQ

QQ

F'8+9#6G>$#

RR

6,

J'J

'J

'

H'((>'9+=,>6(<#(',#

RRR

R6,

'J

'J

J'

78)('$'(#=#<>=&45#6',#

RRR

RR

6,

J'

'J

'

I,%'&('(#'$+64(&'6,K#&',#

6,

6,

6,

QQ

QQ

I8'6+6#'$+64(&'6,K#&',#

RRR

6,

6,

QQ

QQ

6,S64(,+56+T9'6(@

O'8)#,%&#,#6(#=',$#'6,A,('6='&==#U+'(+46VAW*XVYZEX@

R[\2@2.]RR[\2@2-]RRR[\2@22-@

-*+KK#&#6(8#((#&,+6(<#,'$#&4L,('6=K4&,('(+,(+9'8=+KK#&#69#,J#(L##6=+#(,[^2@2.@

______________________________________________________________________________________________

abcdbefbghibfgjfjklmno]CBBpCCBq12-Cr4<6s+8#>tW46,3(=

Page 91: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

����������������������� ���������������� ��

���� ��� �

���������������� ������������������ ��������

��������� � ��� ������������������������������

������������������ ��� ������������������

�������������� !�� �������������"��#$�%&

��'()��������������������������� ���������

����������� ����������������������������'()�

'()�������������������������������������������

��������� �� ��� * � ����� +,-./#$$#0��� ���

���� ��������������������������� ��� �������

����������� ��������� ��������������������� �

+,-./*#$&&0����������12���34 �������������

���������������#�5��3�%&1()����������

���� �������1()��������������������������������

��������� ���������������������������������

�������� ���������� ������������������ �6�7���

��8� ���������������� �������������������������

�������!����������������������������������������

���������������������(�������������������

����� ���'7) ��������� ����������������'()

������������&$�%&�!�������12�������������

��������������� �������� ���������������� ��

��������������������������������������������� �

��������#$�%&����������������������������

��� �1���������������������������� �������������

����'()�� ����������

�������'()������������ ����� ��� ������ ����

��������� ������ ����� ������������������������������

������������������������������� �*����� ���

#$$90�( ������������������� ����� �������������

�� ������������� �������� �������� ��� ���� ����

����������� ���������� ��������������������������

������������������������ ���������� �����������

���� ������������� ������� ������������������������

��������������� �������� ������������� �����������

* � �����+,-./#$$#0�4 ������� ���� ������������

�����������������������������������������:����� �

�� ��������&$�#$��;$�%&� ������������������

�������������� �� ���������� �������<��������

� ����� ������ ��������� �� ��� ��� #$�%&

� ����������*!��������+,-./#$&&�0�(��������������

�������� �� ��������� ������ ����� ������������

������������ ��������&$�#$��;$�%&��� ������

��� � �����������������*=��+,-./#$$90�

��������� ���������������������������������������

� �������������������������������������������

���������������������� ����� ����������

����������������������* � �����+,-./#$$#<����� �

���#$$90�!����������������� ����������������

������������������������������������������

������������������������������������������� ���

��������������>������� ��������8����������������

�������������������������������������������

�������������<�����������������������������

������������������������������� ����������������

���������������* � �����+,-./#$$#<����� ���#$$90�

2��������������� ��� ��������������� ���������

714 ������� �������� ��� �� ������������� ��

������������ �������������� ���������������

����������� ���* � �����+,-./#$$?0�

(��� ������������ ���������������������'()

���������������������������������������������

������������� ����������������������'7)

����������������������������������� ����'()

�����������������8� ������������������������������

���� � ��� ��������� ����������� �������� ���� ��

������������������������������������������ ����

����������������� ���������������2������

=���� ��� ������'���*2= '0���������6(1�

42�2 @ (������� 6��������������4��������

����� �����������'6�@'�����������)��������

������ ����������� ���A���B42���6C17=CD7$$&"C

#$&&��������������������������������������

���� *)'=!CE CF3&;9C#$&& �� E4 C;93??C#$$F�

���������� �0����'����GH���6�I���������� ���

4���� �J���� � ������8���������������4����

6����������������������������������� �7������

��� � ��������:���)����������������������'�����

������������������������

7(76*#$$$0(���� 1��������7� ������7(76�7(76�

�����������1 �K)7�E������:�1���������4��������7�L)� �����*&9??0� ������3�

�������� ����������� ���� MNO+P,Q-QORST .-UQ-V ����W

���������������������������>7 4!�����������XNYORNZ/

XNY[R\T/]O,-�_�;"5@;3;�E��������!�K�*&9F501��������2�������7� �����a� �5�

���&F$5@&F$?�7������4�����>��b����>b�K)7�

E��� ���!�(�*&9?50)�������W1��������2�������7� ����

*E��������!�K����0�a� �3����#@&$�a�� 6������J���������E�� �

E������'�=�:��E������'���������b�L ��� ����a�*#$$#0

>�������� ������������������������� �����������W���� ��������������������������� ������ ����� ��������MNc/

dNe+QMNT/�fg�)&&&@)&#$�

����������������������������������������������������������������������������������������������

hijkljmnjopqjnornrstuvwxyzz{yyz|}~�y�����������������

Page 92: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��������������� ������������������������������������

�����������������������������������������������������������

����������� �!�������"#$%&'()*+,-&�./�0123041�����������5����6�����7�8�9:������;���0<<�=������������

��� ���!��������������>���������?����� ������������?�

������� ��@��������������A*($,#)BC)*,%%$DEC����� !����!����������"FE$*E%D&G,C&�HI�1312�

�������;�J��K�����L�M�5�9N���N�O�0<<0���������������P�Q

R���6��������8������5�=�98��� �S�7������T���������

34����������J�����M���;�����N��UM��N��L��!��� �K�9V��������:���� ������ ��N�����!�W ����

������� ����� ��������������������������������������������

���������������XY)*&A)*&Z[B&'()%&\,]&�II�<43<41�

N�����8�N��M�������P��_��!���:�9V������;�� ��V�������� �N�����!�W ����������� ����� ��������Q���������������

���������������������������������� �!���� �'()*+,-&'()

B+aC&G,C&b)--E#&�/c� 203 2 �

;���������;�9:������d�������=�����0<<��_��!��3A*)B+D+$%-EC-$[(-EC�:��������?����������?�������=U��������

��SPN��N_�0<<4�<002<0�����443 �

;��������6����;��!�����N��6� ����L����V������9_�����8�M�0<<0�P��������������������������������������!�����

���������Q�����>��!�����������������������������������

'Y&e&fEDY&�c.�M0443M04��

;��������6����N����J�;�96� ����L�����0<<2�J��!������������������!������P�Q_���������������!����� QJ��!������

���S������M���������d����������5�9 7����������������

2T3�0��M� J�����7����������;N�UM��

;�������������������?����;�V��N���������g��J����������M�������������;�������N��:h��� �;�9;������M�5�0<������!���

����������������������?���������������������3������

���������������������i(C+A+,%%jC+k--E#)%&�l�3 �R�g0<0�_��M������7����R�����������������������R�g

R����������������������;����������R�����������������

g����������������U�����6�������S����

R�����5��V������9 M������M����� �:�8�M��4��� ����������������������������������?���������������������������

����������e&'()%&b+,-&�//m�1��34<��

:���������O������=��:����=�9�L������0<<��=��������

������ �����������������������gM������>���!�� ����������������������������������������� ������ !����������

nY,)*+Y)-(C#(%)D(*ECon&$EY,EC��kCY&e&"FE$*&'$-(]p,+�qr�

<3 �:�!����:�S�9S�!��������������4�;����� ������������

��������������������!����Q��������������������������!��

������e&fEDY&�I/q�1<310�

:��������8����������8�������M�5�9:������;���PPP0<<2�_����������������� ���������������>�������������������������

�����������������������������������������������������>��

����������������������������������A$%-)C$%$Y��"FE$*E%

DEY,�/c� T3 ��8����_��_��L��;��P>������O�98�������_�0<<1�;�������

������������������������������!���������������������������

���������������>����?���"FE$*E%DEY,�/H�TT43T1 �

8����������M�8����������?���������������S�������8�K�9�����?����;�V�0<��_�����������������������������>��

���������������������������������������������������!����

��!�����sEC)+EC)�@���������"FE$*E%D&fEDY&�I.�1�234<1�8����������M�8����������?���������?����;�V�������������

O������M�9��������K�;�0<!�_������ ��������������

��������������� !����������������������@�������!�����

sEC)+EC)������������������i(C+X+aC()%&'()*+,-&�.��3� �

8���O����V�d��t���:����t��S�����W�R�9 S�������L�R�

0<<��=�������������� �����������������������������������

���������������u������������ ������>���������������nY,)*+Y)-(C$EY,ECvon&#(%)D(*ECw�b+(#&e&"#(-&fEDY&�Ir�

3 �

V��J�������:�M��:������;���PPP�8������=��J�����L�M��N��������R�V�9V�>��������V�0<<��;����� ���������������

�������������������������������������u����������������������

�����!������������������������� ���������������������?�

>�����������x(D)B,#$,ECy$##$-,(�������������������������� �����e&fEDY&�I.�0� T30� 2�

V��O��7����O�5��7����V�95�����K�O�0<<2�P�u�������

������������������������������ ��������?�������� ���

���>����@����������!���A*)B+D+$%-EC-$[(-ECV�"FE$*E%D&fEDY&�IH�T2�3T�4�

����������M��:���������R�5��8������������������S�9g����

�����R�0<< �=������������� ���������������������������

���!���������>���������!���XC,DD$-$[(-$V��������N��42��"FE$*E%D&k#D&�IH�0�300��

�����?����;�V��;��������������R�� ����;������M�5����L���

S�_�����z�>����5��N����W���9S���z�=�0<<�_����������������������������������!�����������!�����������������

�������������"FE$*E%DEY,�l/�32�

g�����M��44��������� ���P�Q���������=�� ����� N��

��>��L�M�J�9 K������6�g������d��������T�3�4T����������J�����6�>O��L�6O�UM��

J�������:��N�����������:���������M���������R��_�������S�

96�������0<�=��������������������!�����������?������

! �� !�������>�����>�����������������������������������������������������������>����������������������

�������������!�����{(B%)]ECBE#D$||)N���������Q���������

�� ��������kD$%&e&"#(-&A*(&�Il��T���43���J�������J��2��:� ����������������������������������P�Q

��P�������������J������������������� J�������;�_������

T���������TT0���:��>8������L���������������L������

UK�S���������=N�6�2T}0<<T�����=�������J��������������

���N��������00M�����!��0<<T�������������������������

���������_�W�>���==����������������Q}}�����@�������������

��}M���N���������;��������}=N�2T�0<<T����S��������!�����@���8���!!�����9�!��������������K�

0<<��=������������� ���!����������������>��������������

���������������u����!�� ����������� ��� �������������������������@�������!������sEC)+EC)V���������42��e&

~)Y%]"FE$*E%D&A)*&�Hl���3����

S���z�=��g�����S�=��:�������_����;�����S�����������8��

8�����:�P�9��LL������0<<�J��!�������������������Q������>�"FE$*E%D&fEDY&�Im��3T �

S� ���5�J�0<<0�_��!��A*)B+D+$%-EC-$[(-EC����>������

=�����Q��������������������������������EY�(C+e&i(C+&"FE$D&

A*(&�/�0�3T��S� ���5�J���������V���������R��;�����������6������������S��

6�������5��V��S�!���5�9:���������5����N������������

!��A*)B+D+$%-EC-$[(-EC��P�QNSN8���!��L����������

�����R��?���������������d� �5�J������d���PP����031�NSNJ�����6�>O��L�UM��

M���������6��8����������M�8�������?����;�V�����������9

�!����t�8�0<0�;����� ���������������������������������������RgM���������������������������������������������

������������������ ������������������>���������������

N�����������GED(%ECYED(%EC��� �i(C+A+,%%jC+k--E#)%&�/�

T 3T0�

����������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������ ¡¢£¤��¥¦§

Page 93: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������� ������������������������������������������

������������������������������� ��������������!"���#��

���$���%����������� &!�'�'�( $�����!����������������)����&*&�����+�,-���.'%�

�����������'�/����%�&��������/��/������0�1��2��

*�',�������(�34������/� ��55������6�����������3�������������������������������������������������������

���� 789:;<=>=9?@AB>C=>D������������� �����!������ /E'��

FG@>9@B<HI@<=HJK��L)�LL�

M!��M�0�� M�( ���N���O�P� ���Q����������������N�!�����!������������ �����!�����������������������R�������

6�6����� ��,�!�������������S�6�����,!����!����T8<UV:W

;>:@AX>;;>Y:8�ZH[U=B\FG@>9@B<H]U9H_��)L�5�

M!��M��1���'�O��-�'!������� 1�(-��"� ������!����������������NN��������������!�����!������������� ��

����!���������!����������������!�!����������������������

���� �� S�6����� !N���� ������� a=:U9?=UY8A ;8BU<89@AbcaH>@=:@Ad�ZH[U=B\FG@>9@B<H]U9Hefgh�)gh��

M!��i�"���������%�( 1�����0�/���� ��5�����������

������N������������ ��,�!�������������������������

�����������������!��� N��������� ]98>:;UVAU9:BB><@A��FG@>9@B<@=:fj�hL)�hQ�

����������������������������������������������������������������������������������������������

klmnompqmrstmqruquvwxyz{|}}~||}����|�����������������

Page 94: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 95: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

65

Chapter 3

Effects of rearing temperature and dietary short-

chain fructooligosaccharides supplementation on

allochthonous gut microbiota, digestive enzymes

activities and intestine health of turbot

(Scophthalmus maximus L.) juveniles

Inês Guerreiro, Paula Enes, Ana Rodiles, Daniel Merrifield and

Aires Oliva-Teles

Aquaculture Nutrition

doi: 10.1111/anu.12277

Article first published online: 12 February 2015

Page 96: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 97: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��� � � � ���

��������������� ���� �������������������� ���������������������� ����������������� �� �� �� �� �� !���"�#���� ���� ���$��������%��!���������&��������������������� �� �� �� �� �� !���"��'!� ��������(! �� ���

���)��� ���������*��!��+������,$���������+���������������� -�, �-��! �� �-��! ��#������.

/0123456789:6951;9<=;0>?@A65>984@B489?1;6B09;4

C1D1?9>51B4�C621;469B@BC01@?40EFD6C1B71;3221;4;40@4@:6G

9467<@7498;�;370@;C614@BC81@86B2415>18@4381�793?C@<<174

=;023456789:694@EHB406;;43CA�4011<<1749<C614@8A;0984G

70@6B<837499?629;@770@86C1;I;7JKLM9B438:946B41;46B@?

01@?40�56789:694@@BCC621;46D11BNA51;O@;6BD1;462@41C@4

4O981@86B2415>18@4381;P�Q@BC�RSTEJ938>8@7467@?C614;

O181;3>>?151B41CO640;7JKL@4R�Q��R@BC�R2U2V�E

;7JKLC6CB94@<<174=;0>18<985@B71EWTXGYZZFC6CB94

;09OC6<<181B71;6B:@74186@?>89=?1;:14O11BC614@8A481@4G

51B4;[09O1D18�401B35:189<9>18@469B@?4@\9B95673B64;�

8670B1;;@BCC6D18;64AO181062018@4�RSTEFBNA51@746D6461;

6B401<981234O181B94@<<1741C:A81@86B2415>18@4381�O06?1

6B40106BC234�1BNA51@746D6461;O181062018@4�QSTE/94@?

@?U@?6B1>8941@;1�]G@5A?@;1@BC?6>@;1@746D6461;6B401<981234

O1810620186B=;0<1C�R2U2V�;7JKLEW81:69467;3>>?151BG

4@469B0@CB91<<1749B06BC234]G@5A?@;1@746D64A�O06?1?6>@;1

@746D64A9<=;081@81C@4�RSTO@;0620186B=;0<1CC614O640

Q2U2V�;7JKLE 9C6<<181B71;O1819:;18D1C6B6B41;46B@?

598>09?92AE/06;O@;401=8;4;43CA49;653?4@B193;?A1D@?3G

@414011<<1749<C614@8A>81:69467?1D1?@BC81@86B2415>18@4381

9B=;06B41;46B@?56789:694@@BC01@?40E

_ abcdefPC621;46D11BNA51;�23406;49?92A�23456789:6G

94@�81@86B2415>18@4381�;0984G70@6B <837499?629;@770@G

86C1;�438:94

X1716D1C�gh>86?�R�i[@771>41C�R 9D15:18�R�i

��������������j�k*!���������������������� ���� �������������

������� ���������������������� ����������������� �� ���!����

$�����lmn�opqprslt �� �� �� !���kur����j����!�������v�����k���

W81:69467;@81B9BGC621;46:?1<11C6B281C61B4;40@4>89D6C1

;3:;48@41;<98401C1D1?9>51B49<;1?1741C:1B1=76@?:@741G

86@O6406B40109;42@;4896B41;46B@?IZHM48@74�40181<981

>895946B2ZH01@?40@BC6553B9?9267@?;4@43;IZ6:;9Bw

X9:18<896C�xxQMEHB=;0�>81:69467;0@D1:11B@;;976@41C

O64040159C3?@469B9<23456789:6@?79553B6461;@BC

O64040165>89D151B49<=;0>18<985@B716B;1D18@?;43C61;

Iy1886=1?C� ��k�R�R@[X6B2z� ��k�R�R��R�i[Y6564892G

?93� ��k�R��@[Y@B61?;w{9;16B6<@8�R�iMEJ837499?629G

;@770@86C1;IJKLM@81 @59B2 401 59;4;43C61C @BC

1;4@:?6;01C >81:69467;<98=;0 Iy1886=1?C � ��k�R�R@[

X6B2z� ��k�R�R��R�i[Y6564892?93� ��k�R��@ME|06?1

JKL795>86;1;?9B218<83749;13B64;70@6B;�6B;0984G70@6B

<837499?629;@770@86C1;I;7JKLM�401C128119<>9?A5186N@G

469B6;3;3@??A:14O11B�@BCQI}98B14� ��k�RR�ME{9OG

1D18�@D@6?@:?1C@4@9B4013;19<;7JKL@;>81:694676B=;0

@81;46??;7@871IX6B2z� ��k�R�R��R�iMEJKL6;UB9OB49

;3>>984289O40@BC;38D6D@?9<ZH48@74@34970409B93;

:@74186@�;370@;515:18;9<40121B18@~�� �������!��

O0670>9;;1;;�G<83749;6C@;1@746D64A490AC89?A;1JKL

�GI�G�M2?A79;6C67:9BC;EJ1851B4@469B9<;370795>93BC;

>89C371;;0984G70@6B<@44A@76C;O06707@B:1@:;98:1C

@BC3;1C:A1B41897A41;I}?@34�RR�[X6B2z� ��k�R�RME

y9819D18�59C3?@469B9<ZH56789:694@5@A?1@C49@

>89?6<18@469B9<234:@74186@40@4;1781411BNA51;40@4401

09;4C91;B94>89C37198>89C371;6B?9O@593B4;�@;6;

4017@;19<71??3?@;1�>0A4@;1@BC70646B@;1IY1B1D� ��k

�RRx[Y6564892?93� ��k�R��@[X@A� ��k�R��MEh;@

79B;1�31B71 >81:69467;0@D1:11B @;;976@41C O640 @B

6B781@;16B401@746D64A9<C621;46D11BNA51;6B;951=;0

;>1761;;370@;@??92AB921B146778376@B7@8>I�������!�

EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE

����������������������

���� ������������� ¡����¢¢EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE

£¤¥¦§¥©¥ª«¬­¥©ª®©®°¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬

Page 98: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������� ����������������������������� ����

������ ������������������!"�#$����%�$���������

��&��� '�����&� �(���$)���%�*(������������

�+!���,-../01��2�����,-.3.04����"������,-.3-0

5�6!�������,-.37�89��&��'�� :����� ������'��'�

���!������6� ��"�������6��;< ���'� '���� !���

������ ��6!'�& ���'�=������'���!6������� ��"����=����

��� �'�������6�'�>������,-..?0@�"�'��6��!���,

-../�-.3.�-.33&��0A��!���,-.3.�8B"���=�"��' ��

'����'� '����"�������6���! ��&����&��'�� ��������� C

��6���"���'��'� '������! �����=�� �;����'���'���

�!��� ���D!�;��� ������ �85 ����6� ��'��>B"����C

&��'��"�������6��;'����'� '������'����'�=�'��;��6� C

'�=���E�"� "�����'��&!'�'��"���=��6��:'����;���

�;<�������FG��"����� �������'�� <���� ���� ���8

F� �������=�����H!�����&���=����"��'�������'��� �

!��� :�'�� �����'���I�6��������'��'������'�"����C

'!��85 !66� '��&�1��6J���,�-.3.��'�� �;��'�� ���

��=����"���'��< �"����&��'����"����H!����'��

;!��'������;;��' ��;<������;���'������&��'�� 85"��6

��=����"��'��;��'�� �'�"����'!��� �"��6'��"� '

�"���'��'� < ������'���'���"�����"�� 8>!'&��'����

�;��"���'���"�����"�� '���=�!����;�������� '��'

'�"����'!�������'��� �&!'��< ���!�'��' ��'���'���"��

��'!���6!'&��'������� !&2��''��"���'��''�"����'!��

=����'��� ���'�� "���;;��'�� ����'&��'�������""!��C

'�� �K�6����,-..L0@���=���,-../�8K�:�=���'��

�;;��'�;:�'��'�"����'!����< �6!'"����&��'���"�� �C

'�����������&��'����'��'�����< ���"��� !� '!����8

9��=��! ���:���=�� � ����'!�&�'�#$%)�)�M��

M���M����������':��'����� !""��'�"����'!�� �'��

�;;��' �; ���'C�����;�!�'����6� ���������� �FN4���

6��:'����;��"�����������'����'��"������"�'�&��� "

�>!����������,-.3L��� :���� ����'���I���'�=� '�'!

����""!���� ��� ��>!����������,-.3L&�8B�'��

:��O�:���"���'�=��!�'��6'���;;��'�;��;;����'��=��

�;���'��� �FN4 !����"��'�'�����6!'"����&�����"C

"!��'��'����'�=�'��;��6� '�=���E�"� �����'� '����

"�������6���'!�&�'2!=����� �������'':���;;����''�"C

����'!�� P3Q���-.R�8S�� �'�"����'!�� :������ ��

� ����� ��'�'�=�'�"����'!�� �;:��'����� !""�����C

��'��� ��'��T���'����������� ���'�=���8

F�!����' :���;��"!��'��'�&�� ����'����QQ.6O6U3

���'�������� ���������3Q.6O6U3���������'�����!��

< �"������ ����'��6������' � ��&��� "����:���'

6�!'�������6�!'�����:���'"����� ���'��� �!���

�Q.PQ.����< ����� '������� �!���8S�����' :���

!����"��'��:�'�;�!�'����6� ��������� � �FN4�91NC

FGG@T�IH�:0V�;��T���O�� ���"�F�������'Q6O6U3

����'@Q��3.6O6U3����'@3.���-.6O6U3����'@-.��

���I����6�;������!�� �85 ���':�'��� �FN4:�

! ��� '�����'�������'@.�85�����'�����6������'

:���'����!6���"�I�������������'�������&���'���

�����'"��������;�����9����'T�����9T ���:;��� =�����

BW�X45�'���!6��-8.C"" ���89����' :����������

���=���L.R��;��LY���� '������'�6�'&�6 !�'��

! �8

���"��������� � �;'�����' :������;��"��;����:��6

5 ����'��� �; N;<����5����'�������"� ' "�'���

�5N5�-...�8G���6����'��':� ��'��"����&������'

��"&! '��� �� �� ����&�'��&�"& ������"�'���9511

"����3-Z309511 B� '�!"��' �T������B[�X45����

'������������6'�\�!'����3/YL�8S����6������' ���

���I�"�'���"�� �'����;'���I����"��'�����' ������C

��'����S�&��38

S�� �I����"��':� �I��!'��&��������'�� ����'� ' �;��C

��:��6FG[545 ��'�6��������""����'��� �������C

�!�'����������6'�'��G!������X���������'�=�-.3.]Z7]

GX��'�����'��'����;���"�� ;�� ����'�<��!��� � 8

S���I����"��':� ���;��"���''���I����"��'��;�����C

'�� �;'��T�����A����6�4'�'����9��'�X��=�� �'��9��C

'!6���:�'�'!�&�'�#,M���M���2!=����� �&'�����;��"�

�����< �;��"�5D!�����9� ������ �458�S��������9��'!C

6���8S��'����:� ���;��"����':�����'����������!��'��6

:�'�� � '�" �D!�����:�'�3-�����������<&��6�� '��O

�;3..[:�'��������'����'���"���6!��'��'�3Q8-^.8?

��-.8L^.8YR�8S��'��O :��� !������:�'����'��!�!

H�: �;<�'���� ��:�'���-8Q_78Q["��U3�0:�'�� �����'�

�=���6��7Q^36[U3����� ��=���I�6��:� O��'����

�'!��'��� �?"6[U3�85;'��� D!����'��� ������ �;

3"��'��< �:���'��� ;�����'�'���I����"��'�� � '�"

�������'��'�'���I����"��'�������'��� ;��3Q��� 8

@!���6 '��''�"��< � :��� ;�� � ��""���������'

�Q..6O6U3 ���'��� ��� 3-.6O6U3 ����� �8S�����;'���

3-6��!� �;3/'!�&�':�'������'���"���&���:��6�'�;

738Z^.8.-6:���� '�&�� ��������� � '�" ���'��

�I����"��'�����' �����"��� �6���'�'�������'�6��!�

:�'�������'�"����'!��8S��'������ '��/:��O ����'��

< �:���;��&�����':��������!�'���������'=� !��

�'��'����Z��� ���:��O88888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888

abcdbefbghibfgjfjklmnopqrstuvwxyz{|su}~��

Page 99: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

����������������� �����������������������

�����������������������������������������

������������������������������������������

��������� ������������������������������

���������������������������������������

���� ������� ������������ �� ������ ����

���������� �������������������������������

���������������� ��������������� ������������

���������������������������!������������"

���#������������$����%���������������������

�&'()*����������������������������$������"

����+������������� �������������������������

�������������������������������+����������

�� ���������������������������������������

������������������ ������ ������������"

�����������������������������������������

���������������������������������������+��

�����������������������������������������������

���������������������"�������������� ,���

���� ,���!-(��.&����������������#���

-'�������������������/((��.&�������������"

�������������������������������

+�������������������� ������������������

��������������������������������������������

����������$�������������������������0����

�����������%���$������������������1�����

���������������$����%���������������������

�&'()*����������

1������������� ��������������������������

������02����,�������������3 ���4 1����

5�6�!3����*������76#������������$���

������������8/)*���8(��������������� "

���������02�����"������������������9���

:;<=>!?(��#�

@*A��� ���������B8����������A2������

����������������C.��02� ��������?�C.��

5�+%+5 5,@*A�,!D����A������.����.������

76#�??C. ����������������"����������C. ��

������������@?!�E"�++�**F*FF*+F*+FF"8E#

�������������@�!�E"** +�* FFF �FF *�F

*�F"8E#�������F*������E����@���������

�������$����G��� ��59F D�����.��!G���������

F�����#���������������������(����C.&���

���������@*A���������������������5��$��

:;<=>!�HH8#����� +����� +*8�? ������������

!5 01* �1��.����5��71�#���@*A������������

����������&����������������@*A������������

�����������������������

0������������������������������!0FFG#�����"

����������0����7������5�����0�������1��"

���!D�"A�����������1������ ���#�����������

IJKLMN ��������������,������������������,������"

������

OPQRS

OT OU OVT OWT

XYZ[Q\PQYRS]Z Z&V\[_ QPZaRb

cPSadQefV gUT gUT gUT gUT

hi[YZfjRQYW VgT VgT VgT VgT

kaQeRZfjRQYg VTT VTT VTT VTT

kaQeRdQefl Vm Vm Vm Vm

ni_dQefU WTT WTT WTT WTT

Socpnq � U VT WT

hQffjfiSQm WT VU VT �

nifjrfQsSat[iRQPYoiYoQYR[eRQu UT UT UT UT

hi\fPvQ[iPf wu wu wu wu

xPRedPYdPyw VT VT VT VT

zPYQ[efdPyVT VT VT VT VT

haifPYQoafi[P\Q]UT{b U U U U

|PY\Q[]e}jeojrQbVV VT VT VT VT

~[iyPdeRQeYef_SPS]Z Z&V\[_ QPZaRb

O[_deRRQ[ wVm wVw wlq wTT

h[j\Qt[iRQPY UUm Ulg UqW Ull

h[j\Q�eR VUg VUq VUq VUu

�Sa wW wW wl uu

nRe[oa lg gm lW lm

�[iSSQYQ[Z_]� Z&Vb WWU WgT WgW WWU

Socpn�Sai[R�oaePY�[joRiifPZiSeooae[P\QS�VnRQed \[PQ\��sSadQef�~QS}jQ[eOPedeYRQ��jSR[ef�[ijt�

n��~Q[�j]h~�quVZ Z&VOz�hc�uuZ Z&VOzb�Wni[Zef�n����pve[�~i[RjZef]h~�qUmZ Z&VOz�hc�gUZ Z&VOzb�gni[Zef�n����pve[�~i[RjZef]h~�uWuZ Z&VOz�hc�VwZ Z&VOzb�lni[Zef�n����pve[�~i[RjZef]h~�VVuZ Z&VOz�hc�VwZ Z&VOzb�Uni[Zef�n����pve[�~i[RjZef]h~�UgWZ Z&VOz�hc�WwZ Z&VOzb�q~�pc��Ozey�i �c[joRi�pfPZiSeooae[P\QS�]�Q�ib�mnPZde��f\[Poa�nPYR[e�~i[RjZef�unit[it�QoaQ�|ijfiZYQ�c[eYoQ]h~�qwuZ Z&VOz�hc�VmwZ Z&V

Ozb�wxPRedPYS]dZ Z&V\PQRb�[QRPYifeoQReRQ�VuTTT]X� Z&V\PQRb�

oaifQoefoP�Q[if�WTTT]X� Z&V\PQRb�eftaeRioitaQ[ifeoQReRQ�gU�

Si\Pjd dQYe\PiYQrPSjftaeRQ�VT�RaPedPYQ�hf�VU�[Pri�evPY�

WU�oefoPjdteYRiRaQYeRQ�UT�YPoiRPYPoeoP\�WTT�t_[P\iyPYQ�hf�

U��ifPoeoP\VT�o_eYioirefedPY�T�TW�rPiRPY�V�U�eSoi[rPoeoP\�

UT�PYiSPRif�lTT�VTzPYQ[efS]dZ Z&V \PQRb�oirefRSjftaeRQ�V�wV�oittQ[Sjf�

taeRQ�Vw�q�P[iYSjftaeRQ�WTT�Si\Pjd �ji[P\Q�W�WV�tiReSSPjd

Pi\P\Q�T�mu�deZYQSPjd iyP\Q�ugT�deYZeYQSQiyP\Q�Wq�Si\P�

jdSQfQYPRQ�T�qq��PYoiyP\Q�gm�U�\PreSPooefoPjdtaiStaeRQ�U�wg

]Z Z&V\PQRb�tiReSSPjdoafi[P\Q�V�VU]Z Z&V\PQRb�Si\Pjdoafi�

[P\Q�T�lT]Z Z&V\PQRb�VV�ZPf��iY\iY���]Zje[Zjd�tif_dQRa_foe[redP\Q�deYPio

SRe[oarfQY\�a_\[eRQoefoPjdSjftaeRQb�

����������������������������������������������������������������������������������������������

������������������ ¡¢WTVU�iaYkPfQ_£niYS�R\

Page 100: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������� ��������������������������������

������� �������������!"!#����$���$��%���!����

&'()���*���&�+�,-��� �)������ ��������� �����

�� � �������� �./�) ������%�������������!$0!����

�����,��� ������� ������������ ��!1�)����$�����

2��3 �4�!%�05�������6�����!��%�78���� �9�������$

:����� �;6-������/��,��$��!����������$ � ������0

��)$������ � �"���� ����� �� ����������$��%���� ��

���� �9����� �����6��-��"���0���������������0

���������� �� ��! -/542 �����<==���,����,��%,���,!�>?

������������ �����,����%�% ��������)����������0

���������@��������� ���A�B���C9���$��>���!�,

:��������)������� ������ ��%�!���D����<�,�'><��

�����0����'�%� 2�� BE����))���E*,',E�%�!�����

����������)�!����FF���G)���'%����H+��������

�� ������ ���������� ����� �� )����!� ��>���D$%�

� �$ ,

2������"����������� ��25������>��$�� %�� ����

��������!����$��������AA&�� ��!�$�� ���� ���

�������,5���>��$�� %�� ������ �����������������

���)������)���$�� �����,��I%/.!#��%#��,

/��� ��:�F,�,�,F����J0�%$�� ��:�F, ,�,������>����

����%�� ����� ��!��%%������"�� )��%4���������6���0

���4����?/��� ����),���� *'?J05%$�� ����),H� ���,

5����D$%�����>���� ��������� ��� ����������>��$

�7%!#��) �������������)��25����%7%!#�)��

���� ����J0�%$�� ��,�������������������� ���������0

%�����$���-���)���%������-���)����A*&�� ��!�

4�!%��������� �$"�����),-&A�&�������>��� ���%

����%���4�!%�05�������� ��� �������,

K���� �%��� �������$��������!���������������

�%������������)�����,2����'.%���� >�� � ������

���������� ������� ��!E��%����$���=:� ���EL:�,

2����%����)������$�� ��������������������������%

��������%����)!��������� ���� � ��������D���� 0

������)���.% ������������������ ��������))�����

%��� ��)��� )��% ����� �!�� ��������������>��0

�!��)����� ����%�� �����������%���,2��%���� ����

�����%���� ����������������!�����%�!� �� ��

M�$%�� %����(5NMO025E0 �E�%���!�6��%��$�

�����M/P��74�0&��/4��� �����>��$,5����!����

�%�!� ��������$ ��� ��!Q�56:R>�� ����,H&�N�������

Q� ������ �)E������-���� ����1�745�,

1�������$ � �� ���������� ��!����0��$5NM(5,1���

������ ���)�����%����$�����%�!�����$�4������B;��"

���/�>����� � ��� �����>��$������������ ��$�����

�������� )��%�����������>�5NM(5 � �%����� ,;���

�!�������������������������)����� �� )���������0

��$5NM(5 ����$ � �� ���������)��������%��������,

2������������$��>��)����S�������)��������$����� �

�� �,�',4�!���������))������ �%��!%��� ���������0

%����� ��!���2�"�$%����������!��� �,2�� �����$ �

�������������� ��! 4�44 >�� ��� � �)������Q-�3

4�4434���� ��� �N��P��"�NP�745�,

1��������!!�������!�������������� � ������!�������

�������� )��%������������ ����=�� ����%������ )��

� � %���������� �����%��� � ��! T75N2Q2P MN:3

(H,&,F����$ � �)������-��0�������������� �E������ �

�5�745�,1������)������ �) �%������$����������������

��%���������!������� ������������ ���� %�� ����,

4�%������$��������!� �4Q��:������� ��������� ���

���������>� �%�������� ������������%��� ������������

� ��!��Q�:�(&�����"�L6����$ ��&�,4����� ������

�� � � ��� ��!���!���)U %�� ����)������ ���� ��0

��� ��>�� ��$�� � � ���$���4������B;��>�������,

����%���� ���� ��S�����������0��$5NM(5�������%0

���������������� ����)����� ,

6��������)��%������ ��������% �)��� ���$���

�� ��� ��������������� �������6����������� ��H��,

-���V$������!���������%�������$�� ����W C�������

�))������$������������!��%���������2���� �,6�����

���)��%�����)�������"��KQ����K:�2���� ��������

�))������$����������������������,M>������!��������KQ

������!����� �+��������!�K:�� ��!������'+�,

2��-��$B����� ������!��% ���(F�&4��N5166:

��!������� �)�����������%%������ �������������������0

�������� �K�!,��������������� �%���������� �������

������$�����%��� ���������%�������� �� ������� ���

����� ��� �)������$�����%��� ������ ��>�����������0

%��� ��� �������!� �%������$��������!� �@I�C�,

2���>���!���%����)�����������������%������

�M27 �� %�������� ������ � ��>�� ��$ ��� �%������$,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

XYZ[\Z]Z_aZ_bbcdefghijklmnopqrstkmuvwx

Page 101: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������� �������������������������������

�������������������������������� ���������

�������������������������������������������

�� !�

"�#�������� � ��� ���$%%& ��� ������'�

����������� ����������������������� �������

�����������������������������(�)������*+,--+../��

0/1234/1,..5- ��������6�7 ����� ���� �����������

89:;<=%����������������������>������������������������������������������������� �������������� �%�����

+2/.?��@'��

ABCDBEFGHEBIJ K LM K

NOBGP NM NJ NIM NLM NM NJ NIM NLM

QORFSTUVWXBOYZG[Y\ ]_aL_M ]_baL_ ]b_caL_b bM_caI_J bc_baI_c bJ_]a _J bJ_caL_ bJ_Lac_d

eDBfOgfYEUXGZEFGB[h\I I_aM_M I_aM_M I_aM_I I_]aM_M I_]aM_M I_]aM_I I_]aM_M I_]aM_I

QBBVORGFiB[YiY

jklmIVFWmI\

II_caM_L II_JaM_I II_baM_L II_aM_L IL_aM_d IL_daM_J IL_daM_c IL_daM_

QnL I_cbaM_ML I_cdaM_ML I_ccaM_M I_IaM_M I_LbaM_M I_cLaM_ML I_cLaM_Mc I_cLaM_MI

oUEGFSOGW[h\c I_]ac_M M_MaM_M M_MaM_M c_Jad_I I_]ac_M I_]ac_M I_]ac_M M_MaM_M

pFEOFGOURPUHEfB ABCDBEFGHEB NOBGP qRGBEFfGOUR

NOBGP

NM NJ NIM NLM

AXUrXFWjstpj

QORFSTUVWXBOYZG[Y\ uuu RP RP v v v v

eDBfOgfYEUXGZEFGB[h\I uuu RP RP v v v v

QBBVORGFiB[YiY

jklmIVFWmI\

uuu RP RP v v v v

QnL uuu RP RP v v v v

oUEGFSOGW[h\c RP RP RP v v v v

jklwFxBEFYBTUVWXBOYZG[OROGOFSTUVWXBOYZGygRFSTUVWXBOYZG\zL{RPwRUGPOYROgfFRG_

pFSHBPDEBPBRGBVFPCBFRPaPGFRVFEVVBxOFGOUR[aeN\[|}c\_IeDBfOgfYEUXGZEFGB[e~�\w�[SR[gRFSTUVWXBOYZG\mSR[OROGOFSTUVWXBOYZG\\zGOCBORVFWP��IMM_LQBBVB�gfOBRfW[Qn\w[XBGXBOYZGYFORzVEW�BBVORGFiB\_coUEGFSOGWw[RHCTBEU�VBFVgPZ�IMMzRHCTBEU�OROGOFSgPZ\_

uuu��M_MMI_

�����������

��

���

��

��

���

���

���

���

��

���

��

��

������� ��������

������������

�� �� �� �� �� ��� ���� �� �� ���

��

���

���

��

��

���

���

��

���

���

��

��

�� � � ����� ���

� ¡¢£<¤$��������¥!¦�$%%&������ ���������������� ��� ���������������������������������������� �����

������������� §@ !������ !����©���� �@v@����������� ���� ���� �#�������� � �6������ ������� �����

���������� �#������

����������������������������������������������������������������������������������������������

ª«¬­®¬°¬±²³¬°±°µ¶·LMIJ UZRlOSBW¹eURPºGV

Page 102: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������������� ����������� ��������� ���

������������� ���������������������� ���!������

"#$�%������������ ���&�����'

#��� � (� ����������!)*��� ������ ������������������*

������������� ���#�� �+�!� ���� �������������

���� ���������!%���� ������ �����������������

����������'#�,��� ��������������%���� �������

�������-./%���������%��������������-+���-0/'

)*��� �����������1�����������������������������

�������� ����������' 2� ��� ���� �� 0+34!

)*��� ����������%���� ������ � �%�������������-+

�����./34%���� ������ ��� ��������������-./'

#��� � (� ����������!)*��� ������ ��������������

������������������ ���#�� �+�%���� ������ ��� ��

�����������0+34'#�,�������%����������������� �

�������� ��������������'5����������0+34!���

�������%���� ������ ��� ��������������-./%���

������%�������������-0/6��%���!�����������

./34!����������%���� ������ ��� ��%������%��

���%��������-+���-0/',���������� �������������

���������)*��� ��������������������������',���*

������������������������� �������� ��������������

���������./34!���� �� ������ ��� ��������������

-+������%���������-0/���-./'

7� �����������������������%������� �1������*

�� ���������������� ������� ��� ���� ��������*

�� ����5� '.�',�����������������������������

����������������� ������ ��� �������� � �!�����

�� ������8������������������ ���� �%���������'

9��� � �!���� ����1�������� ��������������

����������� �� ����%������ ���:������� ����*

���'5�� ��������� ������������������������ �

��� �������� �� ��� �!���������� ��������

������ �� ���������� �� ��� �%��������������

�������������������������#�� �;�'

-�����5"9�����������������������������

�%����������� �������������������<2�����

���!����� ������ ��=������>?�@A.//;6B�� C>?�@A

./0/6D��������>?�@A./00�'D�%���!����%�����

�����������������������%���7�E%������ ���

�������������������������� �����!%����� ����

���������� � ��� ���������� � ���������������

������ ����� �����������'5��1��� �!����������

%�����������������������.// ( F0!����������

��� �������� � �����������������G/H+/ ( F0

%�����������������* �(���������!�������(�� ���

IJKLMNO� � �� ����������,4B*-<<O�� �������������������� � �������������������������������1�������� �����

���%�����������

PQRSQTUVWTQXY3Z [\3Z

]QV_ ]\ ]Y ]X\ ][\ ]\ ]Y ]X\ ][\

Pa_X b\cbdXc[ b\cbdXcY [ecbd[cX bXc\d\c\ fXcgdXcY f\cgd[cY bhcgdbcX bec\dicX

jklmQ__[ [ced\cX [cgd\cX [cid\cX [ced\c\ bced\cX bcgd\c[ bcgd\c[ bcYd\cY

]nQT_Vob bcbd\cX bcbd\cX bcbd\cX bcfd\c\ bcid\c\ bcid\cX bcid\cX bcYd\c[

pqrstj_RuUTVovwxf e[chd[ci eicedbch gYcbdbci h[cXdfcg e[cYd[c[ eicfdbci eXchdXc[ eec\dfcf

yUTUVzm_zWTkQ PQRSQTUVWTQ ]QV_ qmVQTUkVzm

]QV_

]\ ]Y ]X\ ][\

P{z|{Uo}~ y}

Pa_X � m_ m_ H H H H

jklmQ__[ �� m_ m_ H H H H

]nQT_Vob ��� m_ m_ H H H H

pqrstj_RuUTVovwxf m_ m_ m_ H H H H

m_�mzV_�m�kUmVc

yUuWQ_STQ_QmVQ�U_RQUm_d_VUm�UT��QnUVzmvdp]xv��bSQTVTQUVRQmVSzzuQ��TzR _��_lxcX Pa_�}nQTU�QmWR�QTz�zSQTUVzmUuVU�zmzRkWmV_c[rUT�UuQ�_SQkQ_TklmQ__���v�FXx�uz�v�xcbplUmmzm_�nQT_Vom�Q�����F�vSvumSxxcfpqrstj�_RuUTVoSQTkQmVU�Q{Vlm�TzWSTQSukUVQ_c

���\c\Y�����\c\X������\c\\Xc

''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''

������������������ ¡¢[\XY£zlm¤ uQo¥pzm_¦V�

Page 103: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������ �����������������������������

���������������������������������������������

������������������� !�����"#$%&���' �(�����"#$%&

���)*+�������������,�������������-����������.�

����������������������������������������������

/01��������� ����������������������������������

�23$456$54$#$*����������������(����������������

������������� ����������������7��* ���7�� ���

������������������������(�����������������8���

���������������������������"#$%&��9�*:��.�����������

��.�������������������������������������������

���� ��� (��� �����������1���"#$%&���;� ���<*

0������� :=>��!!? ����������.�������@�� (����

����(�������8������������������������������������

��.����������������� ��������������@���������.����

��������������������������������������������������

�+A�������������������(���������������B��������

��.�������@�����������C @:=>�����D������������

��@��������������������������������������������

�.�������������@���������.����������������������(���

:=>��!!? �>������E ������99 F���"#$%&��9'*

C�(�.�� �!!?��������������������@��(��������(�

������8�������������������������������������8�������

����������������������@���������������������������

��������������������������������������������7����8���

"#$%&��9�� F���"#$%&��9'*

���������������� /01(��������������������� ��

������� ��G$H#IJ$HK%%56������L"K66"%%$��� �������

�����������������.�������������������������������

������������ ����� ������������������������� �����

����������8����������������������� (������(���������

���������� �� ��������� ���������� �!�������� 9<<'

>��������"#$%&���; 7����M��"#$%&��9� 7����8���

"#$%&��9'*/01������������������������������!

��������������.����8����������7����8���"#$%&��9'*

���(����������������������������������������

�������������!������������������������������

�N���"#$%&��9�*(������.�����:������������� ��������

�����OKJ4KI��� ���������������������+�����������

��������������������������������������������� �����

�����������������������������@�������

+���������������������������������������������

8��������(������������������������� ���������

����������������+A� ����������������������.������

(�������������P=0���������������.�������������

����������(����������������������������������������

(����8�������������������������������C���"#$%&

���'*�����������������.�������������������������

���������������������������������(���������������

�0��C����EA�������' 0��������) 1����"#$%&���)*

����������� 1����"#$%&����)*������������������������

�����������������������������������������(����

�������������������������������.���@���������.�����

������.��������������@������������@:=>�����D������

���������@����������������

��.�������������.�������������������������.������

���������.������������������������������������8�����

�����������1���"#$%&���;� N�"#$%&���< >��Q��"#$%&

��9� !R������"#$%&��99 ���������"#$%&��9�*+���

�����.���������������������������������������������

STUVWX������������������������������������������.���1/0�+*����:=>��!!?�����������������������������������������������

�������D������������������(�������������

YZ[\

]Z_[a

bcd_Zbe_ fPgh

i_jedk

d_k[b l Z_kb[ amnje_

ocpZ_bqbj

[Z_kb[ amnje_

rsskkj[[ecn_jt

[Z_kb[ amnje_

u uv rppa_jedk wxyz{|xy}~~��y���xz�� �� �g���v���u

� uv rppa_jedk �[sepbe_\��}���~~xkd� �� �g�u���v�u

� uv rppa_jedk wxyz{|xy}~~��x�}x�}�� u�� ���������u

� uv rppa_jedk wxyz{|xy}~~��x�}x�}�� �� ���������u

v uv rppa_jedk wxyz{|xy}~~��y�}��xz�� �� �gv�uu���u

� uv rppa_jedk �[sepbe_\nZsb_ect_jcbm

[bkb[ jtrbpZ[bssj\

u�� ��uuv����u

� �� rppa_jedk wxyz{|xy}~~��x�}x�}�� �� ���������u

� �� rppa_jedk wxyz{|xy}~~��kd� �� ���������u

� �� rppa_jedk ��}���~~xkd� �v �g�������u

u� �� rppa_jedk wxyz{|xy}~~��x�}x�}�� �� ���������u

uu �� rppa_jedk �[sepbe_\��}���~~xkd� �� �g�u���v�u

u� �� rppa_jedk �[sepbe_\nZsb_ect_jc pec

Z[\sZsecjt� Z[\dapbk

u�� ��u���u��u

u� �� rppa_jedk wxyz{|xy}~~����~��z}y�� �� ���u�����u

u� �� rppa_jedk ��}���~~xy{����x u�� �g�u�����u

uv �� rppa_jedk wxyz{|xy}~~��x�}x�}�� u�� ���������u

������� �¡¢£� ¡¤ ¤¥¦§��uv�jm[¨ pq©oj[kªb\

Page 104: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

����������� � �������� ���������� � ������������ �������� !����� ��"#$�%&�����������������!����� ��"#$�������' ���(���' � �� ������ '�)�

��� (��*������ ���� �� +� ������ '���

,-./-01230-

4567

8967

:;-2<

:9

:5

:49

:89

:9

:5

:49

:89

=>0-?32

,@A

BCDCE85DB

F5D4E8FDF

FGDGE4HD8

C4DHE45D8

5BD8E8CDF

BIDCE84DB

FIDCE8BDB

H9DBE8IDC

%[email protected]<-

BD5E4DFM

8D5E9DI1

BD4E4D8M

BD5E4DBM

FDCE4D41

FDHE4D41

FD5E4DC1

CD8E8DFM

N;/1<-

9DGFE9DB8

9DGCE9DC8

9DGBE9DBB

4DFCE9DC4

4DB5E4D9B

9DGFE9DH9

9D5BE9DF9

8D88E4DH4

O;PQ?32

,@A

45IDIEG8D51M

458D5EH8D81M

I8D9EF4DG1

8F8D4E5HD8M

5BDGE85D91

4B9D5EBBD4M

4BGDHEB5DBM

B9D4EHDB1

%[email protected]<-

BDGE4DH

5D9E4D9

BD9E4D5

BDGE4DG

FD8E4DF

FDCE4D9

8DBE4D9

FD4E4D5

N;/1<-

FD9E4DB

FD4E9DI

8D4E9DI

FD5E9DG

4DIE4D51M

FD5E9DHM

4DCE4D41

4DBE9D51

R10;12;>P<>30S-

,-./-01230-

:;-2<

TP2-01S2;>P

:;-2<

:9

:5

:49

:89

,U>JU1K@VWR@

=>0-?32

,@A

P<

XX

P<

1M

11

M

%[email protected]<-

P<

XXX

X

N;/1<-

P<

XX

P<

1M

11

M

O;PQ?32

,@A

XXX

XX

XXX

%[email protected]<-

XXX

P<

P<

YY

YY

N;/1<-

XX

XX

P<ZP>2<;?P;[S1P2D

R1L3-</0-<-P2-Q1<.-1P<E<21PQ10QQ-\;12;>P]E:_]aI_Db-1P<U;2cQ;dd-0-P2L-22-0<;PQ;S12-<;?P;[S1P2Q;dd-0-PS-<1.>P?.-1P<]ef9D95_D

gef9D95hggef9D94hgggef9D994D

iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

jklmnloplqrslpqtptuvw8945x>cPy;L-Kz >P<N2Q

Page 105: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��������������� ������������������������������

���������������������������������������������

�������������������������������������������

���������������� !""!#$����� !"%!&'(�����

��������������������������������������������

��������)��������%*+,'-�����������������������

���������������������������������������������

���������������������������������������������./

���������)��������%*+,'(�������������)�������

�%*+, �������)����������.(���������)��

������!"+,�0������������ !"%1&'2��������������

��������./��������%*+,�������)�������������

��)��������!"+,'(����������������������������3

����������������������������������������������

�����������������������������)���������������

����������������������4���)���5�678������9:7&��

����������5�678�� ;<79;<�6�:7���&�=���>����� !""*#

?��������� !"%"#,�������� !"%!#@A�����3?��������

!"%B&'C��������������������������������)��

�����������������������������������������

�������������������������������������������

����������������������������������������������

��������������������������������������=���>�����

!""*#?��������� !"%"&'D����������������������

��������������������������������������������

��������������������������������������������

�����������������������������?��������� !"%"&'

-�����������������������������������������

���������������������������������������������

������������������������������������������

�������������������������������.D@����������3

����������������������������������������

�����������������E����� !""B&'F������������������

)�� �� �������������������� �������� ���������

������������������)������������������������������

�E����� !""G#$��>������ !"%"#@������ !"%%&'(����

HIJKLMN�����������������������������������������������%""O����������������������������������������������

��������������������

PQRSQTUVWTQXY+Z [\+Z

]QV_ ]\ ]Y ]X\ ][\ ]\ ]Y ]X\ ][\

aTQbWV

cQWdadeVQ_ Xfg[hYg[ [igjhjgY Xkgjh[g[ Xkg\higk XYgjhYgY XYglhigm XlgfhYgY [\gihfgm

naopQVdQpp_ [gihXgm igYh[gm [g[hXgi mgfh[g\ [glh[g[ XgmhXg[ [gih\gm [gYh[g[

qrsbWV

cQWdadeVQ_ Xjg\hfgX Xfgfh[gi Xmg[h[gi XmgihmgY Xlgjhmgk Xfgkhmgj XlgihYg[ XlgXhmgf

naopQVdQpp_ XgjhXg\ igXhXgk [g\hXgi [gihXgm [gmhXg\ [gjhXgi igXhXg[ [gkh[gm

tUpWQ_STQ_QrVQsU_RQUr_h_VUrsUTssQuUVarvhw]xvyzfxg

{a_br|dUrVs}}QTQrdQ_~QTQraVdQsoQV~QQrsQVUTeVTQUVRQrV_�VQRSQTUVWTQaTrWRoQTa}pQWdadeVQ_UrsbaopQVdQpp_vV~a�~Ue

�{�t����\g\Yxg

��

��

��

��

����

��

��

���

���

���

���

�����L�2������������������ �����

�2�/&������� ��������������

�������������������������������

��������������������'�&.������

��)����������"������!"+,#�&

2��������)����������*������

%*+,#��&2��������)����������%"

������!"+,#��&2��������)�����

�����!"������!"+,'@�����

���������%"O�'-�������������

��0,�����������#/�����������#�F�

����������'-�����������������3

�������)�����������������������'

''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''

������� �¡¢£� ¡¤ ¤¥¦§[\XY a©rª pQe«war_cVs

Page 106: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��������������� �������������������������������

����������� ���������� ������������ ������������

������������������������������������� ���

� ������������������ ��������������� ���������

������ � ������������������� ��������������

����������������������� ����!"����������������

���� ������ ������#$%&'(����)������� �����������

��� ��� �������������������� �������*�������������

���������������� � � �(�������+������)!

������������������������������������ ����������

�������������� � ��������������������������������

(,���#$%&'���-./������� ��#$%&'���0����������.

1��#$%&'����)!2��� ��������������������������3

���������������� ����� ������������ ����������3

��������������!"���������������������������

��������� � ������������������������� ��������� � �

���������� ���������������������� ����4� �3

�� ������(56789:;67:<=>;?@==)���A��������������

(B@7#6$9%97:<=&%C9%D)���E��("������ ��#$%&'���-.

/������� ��#$%&'���0)!������������������F�������

�������������������������������� � ��������������

��!

G����� ����������������HI* �������������

������������� ��������� ������������������������ �

�������������������������������������!2��� ��

������������� ������������������������� ���������

����� ������������� �� ������ 4� ��� �J� ������� �

���������������� �������� ����������� ������!K���3

�� ���������������I*��������������� ��������

������������ ������!���������������� ������������

����������� ������F������ ��������������� ���������

������� ���!

"������������������ ��������������A�������

L������ /� � ����������(AL/�)�������*�E3

MA"A N ���������� *�������� �����M�����������

K������ �����������*"N�����������������������

"���� �������������4���OMA��3*PEQLPRQ���HP����J!

"�����������������������������������������

(��L2PS/P-T�+0P�������SM/P+0TUUP���-�������� � �)

����������VW�������*�X�������"���� ����M������ !Y�

��� � ����������������������E�!M����*���������

����������������������������� ��/�M�� Y�����

���E�����A������������������ �����������������3

��� ��� ���������/�* Z������������������������� �3

����!Q�������� �� ��������[����������3�������

������ �������������� ����������������!

Q 32����Q!2!\ ]����E!K!(���)������� ����������

����������� �������� _���������� �� ����(59#87:98>@=

6@&8$@7<= 59#87:98>@=%<9#<=)�� �������������������������Q�����!ab<%7<&$<9#ccd+-N !

Q�������E!M� ���*!S����� �Q!\ ,�� ��/!E!GGG

(���+)"������������������������������� ��������������

��������� ������������ (e7@%#68f=87#&&%$<=)�������������������(g8986#7:9;=8f= g'=%D%$@&@=)!h9'i'j<$9'kld

T�+NT�0!

Q�Q*(����)������ E�������Q�� ������Q�Q*!Q�Q*,����������E/!

Q�����S!(���T)"��������� �����_��������� ����!e7@'

m89&ni'o0+�N0H!

S������Q!,��p!�!����!p!\L��Q!p!(����)A���������������������� _������ �������� ��������� �������!

ab<%7<&$'q6$'kl��0N���!

S��� ��2!�!(�0U)�����!G�rE�������A��������Q�� ����

s� !T(S��������2!]!��!)��!�N��!s�� ��*����Y���3���S��� !

S ���E!(����)L� ��������������������������������������

�����_���!t<9'i'j<$9'ukGP��NGP�T!S������!L![!S������!"�����v!\ /� � ���s!(����)

K��������� �������������3����������� �������������r������

����������������������� �������� ���� ��������!B@w'

x@y#9B@='zu����N����!S�������E!E!(�0-T)Q��������������� �����������F���3

�������������������F��������������������� �������������� �

���������3����������!a6%&'h@87:#>'{c�UN�H!

S����Q!2��������L!������[!Y!s�����[!\L���3�����!E!(���T)M��������� �������� �������������� ���3

��������������������� ��� ��������� ����� ����

������� �����������!|88ng@798C@8&'cz-TNU�!

S���,!2���E!K�� Y!2!\ ,�� ��/!E!GGG(���U�)A������������������������������������� �������������3��� 3

������������������e7@%#68f=87#&&%$<=(R�������)!ab<%7<&$'

}#='zd�TU�N�TUT!S���,!2���E!L�����!K�����/!\ ,�� ��/!GGG

(���U�)Q ��� �������@6y@$98������������,��S�����~3Q

������J���������������� �����������������������������

������� e7@%#68f=87#&&%$<=!i't6y@986'e7@'�#%&$:huz�H+N�T�!

S���,!,�� ��/!E!GGG\2���E!(���0)A�������������3

�������,��S�����~3Q������ ��������������� ������������

�������e7@%#68f=87#&&%$<=!i'm89&nab<%7<&$'e87'ul^�N 0!

* ����p!L!\ ,�� ��L!K!(���T)M�����sTr]���E���� P

"������ !M�����3AM �����]p!*����Q!A���M!M����2!\� � �3"� ��Q!(����)"������3

������������������� � � ��������������������������

��������� ������� ������������ 4� ��� ��!|@=:�:;=@8&'h@8�

7:#>'z�H0HNT��!/���� �*!\ 2����������!2!(���)M����������� ����������

�� ��!G�rQF���� ����K��������r,��2�� �M������������

M���������(E������ �/!R!\L����A!���)��!��N�U![��

Y� ��\����R��*�������Y���������]p!/� �����K!E!(���+)� �������������r������������!�987'

j<$9'e87'oc�--N�U�!

/��� �!������ v!E�������� �L!\ S�� ,!(���0)E������� ��� ���������������������� ��������������

�������� ��� ���������������������������������������F��3

�� ����!q6$'ab<%$'}#='k�N�0!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

����������������������������������� ��¡¢£¤

Page 107: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������� ���� ���������� ������ �����������

���� ������������ ���� !!"#�� �����������������$%

$&���� ����� � �������������� ���� ��������$��'��� $�������������� ��������&������(����'�������)*+,-./*+.01

2/3411�5��'���#�678*4279+47:;< =>< <?�

������������� ���� ���������������� ���������� ������� ������ !@!#A(( $���(�������������$$&�%

��� ��B�#����� � ��������������&� �(�����$ ( �����%

���������� ������&����������������$��'�����(����& ��� �

'� ���9CD-01D0-DED#�8F0D+0GE0-HIJJ@K >@KK�������������� ���� ������L��� ����B���$$&� �����

� ��������� ��L��M������� ���� ������ !@@�#

��$��'������������������������ ��&& ���&��������$����

>�� ��� ���� ��� ��� $��� �N41.9.HGGO1.P220*,G7IJ@>@=����������������� ������� ��Q����������� ����

��5������ ������ !@@'#R� ���'� �����������& (( $��(

��������������$$&���� ����������������� ��������� �����

�(��� �9,GHD1H*HSDGH*141T���#��( $� �'�U.,E,VD+EH-402WD21HGDH��'���C41+4+4WD�678F0D+0GE7XH17YHZ7[\!@<�

������������� ������������������&�� �R��� �%

�����5���&��� ���� ���� ������ !@@$#Q& (( $��(�������������$$&���� ����� � ���������������$������

�������9DG2,1DGD-��#( ��� �����&&��&� � ���(��������%

� ����678F0D+0GE7XH17YHZ7[\!@@�

��� ���� R�%���@""?#��$��$�$��'�$� �����$� �� �& � ������$ �(���'������� 9+,C.E.DG2012D]4201����������&�� ��$��'%

����8F0DE7 4Z4*SXH1,0-7; __> K �

� �$��� ����aA�� �$A��b������ !!_#A(( $���(

�� �����������������$$&���� ���B�#�������&'���$��%�������������� ���� ������ �&���������(�& &�'����������

�)-H,+.-,241*4G,E4+01c)7D0-H01#�P1-7678F0D+0GE7dD24WSH.7

ef@!>@=���'����������' �(���������@""g#�� ���������������(

�& &����$����� ��$��'����h�������$����& $��$ ���(�� '�%

���$��67i0E-7\je@?!@>@?@ �

��'����������' ��k���l��������������������' �%(��������� !!?#�� ���������������(�& &����$�����$

��$��'����h���������& $��$ ���(�� '����$��i0E-7XH17XHZ7

\; g"> _g�

�� �� ���m�A� ���� ���� �������� ����B����%Q � ��� !@?�#A(( $���(�&���%$&���(��$���������$$&���� ��������&

� �(�����$ ���& ����$��� �� ������ ��'����� �����'��

�9+,C.E.DG2012D]4201#� �� ������� �������� �� �� ��%��� ��8F0D+0GE7i0E-7���h@!�@@@@n����@ @_g�

�� �� ���m��o � a%���o � a�L�������� B����%Q � ��

� !@?'#A(( $��(� �� ����� ����&���$&���(��$���������$$&�%

��� ������ � ������� �� �& & ����$�p������ �������������� � ����� �(���'���9+,C.E.DG2012D]4201#�N41.9.HGGq

O1.P220*,G7rJg_!>g_=�

�M��� � s���������k��t����� k����B�� !@@#�� ����

����� � ������� ���& �������������$$&���� � ��B�#(������%��� �&��$ ������&����� � �������� ���� $���$���

�(����& ��� �'� �� �9CD-01D0-DED#�8F0D+0GE7i0E-7\;

?K >?K_�

k���Q�Q��b���m������ ��k��&���Q�� !!?#��� ��������� ������$&��� �����$��$�$��'�$� ������& ��� ���������$�

�($����� �(� �&��� ���&�8F0D+0GE0-HjIr<<g><?=�

k�� ���(����k�������& �����������������k�T��� ���� ������� !@@#Q& (( $���(�����(��$��� �������&

� �(�����$ ���������������$&�&�������� ��������$��'����

�(' �����u01,.01,#v�� ��� ��8F0D+0GE7i0E-7\;?"K>g!?�

T�(�v������b������k���b���k�� ��������Q�� !!g#� ������$&��� ������� �����$ �a�� ��(� ��������

9H-4,GDF04*F0H-DW4DED�Q ����$b��$&� � �wL�������� #( �

p���� ��� ��$�����������(( � ������ ����� � ���� � ���

8F0D+0GE7XH17Ix="=>_!<���&���������� ���� R���k ������ ����� ����B�� %

�� �R�� !!=#A(( $��(�� ��������������������$$&���� ���

�� '����$�(��� ��������'��U1HEED2D]42D������ ��L�@_gK#�8F0D+0GE7P*E7\r @"> "�

� ���� ������������������R� ������ �������b �

��Q����y�������L��� p�������yA�� !@!�#Q& $��%

� �����������(���� (�$���(���'����$����� '����$�����$�%�����(������������8F0D+0GE0-HIJj@>@K�

� ���� �������M�������M������A� �������� � ����

L���b���������� ������ !@!'#�� ��� ���(z.G,-,SG,Hq

,C141������ ���$��'����� ��������� � ��(��� ���������)-H,+.-,241*4G,E4+01#�8F0D+0GE0-Hjff@ K>@<<�

� ���� ���������$o�a���������� ��L�{&��{�L��� ����

B���� �%{�k�� ���(����k������yA�� !@?#m���� ����

��$��$�$��'�$� �������&���$�����$ ����m�h|��$����� s��������h���k ���&���'����$������ '����$��� ���� ��

���������yA� ��#���@ K>@=K���&�5�� ���������

L&�$& �� �5 ������ p}T��� � ����������������5 �� � 5�k�A���k�����&�����

���� ������ !@!#A(( $��(��� �� �� ����� ������������

��� ��� ���� �a�� �$�������������� ����� ���'�������� �%

�������b�����&�9H-4,GDGDGD*W4#�8F0D+0GE0-HIJ:@?g>@g@������~��������l� ���R���s��$�� �������'o�����������

��L�� �����R��� �(( ��5���� ������������ !@ #

A(( $��(�� ��������� � ��������(����������7+4VD-4D��

&� ����%����������$������� � ���(&�'�������'���U1H0W,qCGDE/1E,2D���#�8F0D+0GE7i0E-7\:_<>K!�

������R������a�����$��R���������|� � ��L��@""=#

L&���$� ��a������(��� ���� �a�� �$������������������� � �%��� ���(����& ��� �'� ���9CD-01D0-DED#�N41.U./14,G7d4,q

+.H27\e@ @>@<!�

���a ���� 5���A�L��}��� ����� �����@""<#��������

�($���� p��$��'��������������'�� ������������� ��� � � $����&�� ������������(����� ��� $&���� �$����%������ �

� � �$�����(��@=���s�8CCG7�*Z4-,*7�4+-,V4,G7ef

="g>_!!�

����������������T�� !@@#��� $����� $&��|� ������ ����$��'���$������������$��� (��$�������������$����&

������� ���m�h��$��' ������$��'���Q $&������h���$��%

��������A������� ��������$�������&���m�&���R����$&� ��� ��#��� ">g_������� �s � ��bs �

����T��&��&T�� ����yA�� !@ #A�a�� %�����$���

'�$� ��������� �(��� ��&���h�� �� ��8F0D+0GE7i0E-7\:

?=g>?" �� ����������� �����b��b&��Q������������������b����� !!K#

A�����������(��$��$�$��'�$� ��������'����$�(��v�� ��� � �%

'��� DEH1+DG+D-4�H-�8F0D+0GE7XH17If@<?>@?<�

� �v� ���&����������v� {�� !@!#Q& (( $��((��$��%�����%��$$&���� ���'������L$���������� ���� �a�� �$������ �

�()]/HGH,E-41G4*H,GDE01�8�-767�4+-,V4,G7XH17r@"!">@"@<�

����yA�B�� ���A���(����Q����������������k�

k �� ��m����bb ���� !@!#�� '����$����|��$����� h�� �� ��8F0D+0GE7i0E-7\x@@_>@<=�

����yA�������������k�� ���(����k������ ������ !@?#

�� '����$�������&h������� �m�h|��$����� s��������h���k ���&���'����$������ '����$��� ���� �����������yA�

��#���<=!>?!!���&�5�� �� �������L&�$& �� �5 ��

���� p}T�

�o��$& a%����������o�� a%���o��A��������R�������a%���%��������R�� !@<#���������������������������� ����

����������������������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������� ¡��¢£¤¥

Page 108: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������������������� �������������������

������������������������ �!"#$��%�!��� %��&&�'()�''*�

+����,�-��.������/�0.�����1�23(''4566����6���������������������������������7�8�8������9������7������

������8�����������8����66����9��������:���;<=��>"=����%?

� �@���A2'BCD4�#$��%�!��E�����FG��D3B��DC)�+���������H��,������6���+�,��-����:���I�J��K������-�0L��

��M�,�23('34I�������7 ������������66�7�����������������

2.N+4�� ��8��������������7����� ����������������������

������8�����������8����������9�� ��6��������6@�� ��������2O��P!�����P!��46���QP�<�<=!!R�<STT�U !��VW�C'D�C3'�

+9������1��@�7�����@�-�0I����7��X�L�23((D4H�����������

���������������9��� ������� �� �������;�P��O=Y�Q "�%P�

E�����&Z�*)B�*['�\�����������+��-�A���L��@��������-�X��-�������I��/������

J��/����.��+9�������X��\����J�0]�7�����-�+�23(([4

]��7������7���������� ��8���6������������������57���

���������2_P%=U����%<��!���>46������������������������QP�<�<=!!R�<STT�U !��WV�BDB�Ba'�

b������c�J��-�����/��-����L�X��L�����-�0K������d�

23(''4\���66����6������������������:��6���������������9���9���������7�����������eP f �!PUg�WG�''D'�''[*�

h����-��,�7�M��i7���X��J�7�i��j7�i�0J�7�K�23('C4\�k��

�������67������������������� ��:�����6����������������

���������������6���6�����7���7���2�% �<�<�!T��T�>P?T��4�Qlm�mP%� P !�l% !��nZ�*C3�**C�

h7�M�/��,7�@�,��h���-�+��M����h�L�0b����-�j�23((C4

566�����6������6�7�������������������������8�����������8���������������������o�������� �������6������������

p �!��q�%P��nW�'(C(�'(CD�

h7�K��b����i��J��X�0J���j�23((B4566����6 �������k��

����������������������9�� ��6����������������8�����������8������6�����������������7������� 2;�����P���������gP=?

!P 4�QP�<p<q�P !�eP %<=T��Vr�C)'�C)[�

M��7�j��K7��������X�L�0d������I�-�]]]23('(4566�����6���

���� �������������9�� ��6�����������7����� ������������������� �������6���7�2�%P�=U �� %=!!����4�#$��?

%�!���=�Vst�3)C�3)[�

M��7�M��i���K��/������X��b������c��/���u�5��5�����-��

J����� -�/� 0 -����:��� I�J� 23('*4 -������������� �������7����������:����������������������7�������]�v

L 7��7��7��H7�������vd7�,������c����������c��������

2-����:���I�J�0/���u�5���4� �'('�'3[�X���b����0+���J��@����������b���+7���k�w1�

����������������������������������������������������������������������������������������������

xyz{|z}~z���z~��~�������������������������

Page 109: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

79

Chapter 4

Effect of temperature and short chain

fructooligosaccharides supplementation on the

hepatic oxidative status and immune response of

turbot (Scophthalmus maximus)

Inês Guerreiro, Amalia Pérez-Jiménez, Benjamín Costas and Aires

Oliva-Teles

Fish and Shellfish Immunology

Volume 40, Issue 2, pages 570-576, October 2014

Page 110: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 111: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

���������������

� ���� �������������������� �����������������

����������������������������������������������

�������� ���������������� !��"#� !$

%�&��'�����(�()(*����+,��-./�,���-�(�(0��1��2�3������(*��4���.5�����(�

�6789:;67789:<6=>�?�7>�=?@#!�#��#>�?@=7>A=!�#B�CD��8�?#>��=9�E#=>���FG>#A=?!#@�@=@�H�?��F: �@�!I?�B�!JKLFMNONPQJRH�?��FH�?� B���S=��?���=>��@=I#���B#�FT�� �@�@=@=6#&=>�#�!FG>#A=?!#@�@=@�H�?��F: �@�6����9�=B?=U@VT6MFMQWLPNNXH�?��FH�?� B���S=��?���=>��@=Y����BZ�FT�� ���@@=6#=>�#�!FG>#A=?!#@�@@=[?�>�@�F6��� !T =>�=> =A�!;>FQKNXQ[?�>�@�F���#>

\]^_ ab_cde

9?�#��=�#!��?fg

h������i/��jklmn

h������������ ��

o*�����klmn

*�������o*�����klmn

*������������mi*�����klmn

p=fq�?@!g

*���������� �����

%������������

+�����

5��������

5����

\rs^]\`^

%��������j���� ���� �����������������t��� ����������� ����.���� �����������������

����4u$������������������������(���������j���������������������t������������

�����������mvw3���klw3x������������������������� � ���������������j�����

��������������������� �jy������t��������������t�����4u��lz(lxvz(mxlz���kxlz���

���������1������� �it��{�x%�����������j� ����������������(���t��mz���4u

��������������������|�$t���kz���4u��������������������������������������.

���������}3|3$x}�������������������}3~$(������������������������}3|$(t���

�����������z$����j��-j��t�������y��������mvw3(t����������������������������

��������������y��������klw3x3��������3*5$����������������������'+�$�������

t��� ������j�������������������t��y��������klw3x3��������������������(��

mvw3(����� ��lxv�mz���4u����������t��������� 3*5����������������������'h$x*�

klw3����� �����kz���4u�������������t��������� 3*5���'+�x��������������+4$

�����������.������������j���������'�+�|$�����jt������ ������j���������������j

���������������xh������� �������j����������4u������ ������������������j���.

�������jx|������������klw3$�����������������������������(�����������������.

���j���4u�������������� ��������������������������j� �t����������

���������x

�klmn���������x*������������x

��������������

+����������y��� �����.�������� ��� ��������(

��������������� ���������������� ������������y���

������t���������������������������(���� ����.

���������������������������������������������m�x

+��������j���� �������� �������������j�����

������� y���������(���t�j� ������������t��� y.

����j������������j�����k�x}�����(�������������

����t��������������������(t���������j� h4u

�����������(n�x

��������������������4u$�������������������

��������� ��������(�����������j������������ �t

y��������(���������������y��t�������j���������t��

�� ������( ���� y����j�����������������v<i�xu�����

������������ ���� �4u��y����������������������x

h� x�ml����������� ���� �4u������������� �8=B�P

��E?��� �=?�#>��#!$��� ������� ����� ��������� ���

������������������������jxh� x���������������������

�����������������u4�$�����j�����j����t���{����?P

#�#����f!�?��=��1������� ������������� I��#�� !! E�#�#!���

�4u(t�����h� x�mm������������������� u4������j�

���������������� !��"#� !�1������� ��t�������������

�j�����������������4u$(j��������t���(����������x

)3��������������x�������������0�����(�����������3&�����(��.

���������+���(h����3����*������x�3n(nm�i.llo+���(+������x

5��x���vmkklnlko��� �����vmkk�nlmvmmx

UP��#��@@?=!!g������������x����%x'����$x

�������� ¡���¢£¢¡ ¢¤ �¢�¥¦¡��¦�§¡�¦�

���©u����y��%��������j

ª�«�¢ ¬�­�®¢ �°±±±²� ��£¡�²¦�­³ �¦¢��³�¡

�����µµ��x��x��µmlxmlm�µ1x �xklmnxl�xlmo

mlvl.n�n�µ�klmn���������x*������������x

���©u����y��%��������jnl�klmn$vol<vo�

Page 112: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������� ����� ���������� �� �� ������

������ ��������������������������������������� �����

�������� ��������� ���� ����� �!�� ����� ����� " ������

������ �� �� ����#$��% ���� ������������ ������

����� ��&��������%���������������'�� ��� ����" ���(�

����� �� �� ���������������������� �������������� ��

������� �����" � ���%�" ����)������ �� �� �������� ����

������������������ �*��+$�,������� �������� ��� �����

��� �� ����%� ����������������� �� ������� �������� �

� �� ����� ����+$���� ��� ��� ������������������+$�

�������� �� � �����%� ���������������%� �� �����(

������� �������� ������� ������-��" �������" ����)�� ���

������� ��� � &�������� �������� ����������������+$�

���� ����������� �� ������� �������� �� �� ����� �

������ ��������� � ������� �� ��������%�����%��

��� �������%���� �� ������ �� ��

.�� � � ������� �� ���� ������� �� �� ����� ��%��

/� �� �����0������ � �� ������� �� ��&��������%��&�

����(��1�������������������� � ��� ���%�� ������ �� ������

� ��/� �� ��%� �������%�� ����� �� �� ����� ������ �

��� �� ��� ��� �� � ������%�������� ��� �� ����

���� � ���� ���%� � ������+$������ � ���������� �����

�0������ ������� ������%�������� � ����� ���������

� �� ������� �� ����� �2�(34������������ �������

� ����� �� ����� ���������'�� ��� �������56�������

��34������������ ��� ����� �� �� ����� ����������

� �����

789:;<=>:?:@AB<;CDAE

FGHGIJKLM

+�������������� ��� � �������� ���� �������� ����*((N

���� ��,�������������*�(N�����,�+��� ��*+O,��������� �

������*P+2��%� ��� ���� ����� ��������� ��� ��� ��,

� � �� ���� �������� ������� �*�����(�+O2(�P+,���&�

�������� ������������� �� 0� ��� ������ �������� ��N

*�� �Q�R��������� �,R��(N*�� �Q��(,R���N*�� �Q�,������N*�� �

Q�,����+$��!���� ���� �� ���� � ������%��0 ������%

� �� � �������������%� �� �����*4���������P �� �O����4PO

4������������ �ST�U�!,������������� �P �� ��� � ��� �

������ �*-�34,�����-5������� ���������������

� �� ����� ������� ��S�� �� ���������0���� �������������

� 0� ��� ������ ���� �� � �� ������� ��

FGFGVWXYLZLWJ[\

� 0� ��� ������ ����� ���� O���� ]����%��������

P����U��� ����%�P����������������*_XZLZ[\abMa[cJabM,

'�� ��� ������� �����������&�����*!�������P�����������!��

���� ����P������,�� ��������� ����� ������ ������� �����

�������� ��%�� �� ����� �������%���������&� ����������

�����d��� ��������%���� ��� � ���� ����(��e���34���

���-e��534������� � ������ ��������������/����&�� � �

� ���� �*��(6)�(d���f�,���� ��������%�� �� �)(e�df�

���������� ��0% ����� ��� �������������!�� �����������

� �������� �����&�� � ������ �� ���� 0� ��� ����

�%�� ���������� ���� � ������������������(��%��� �

��� ������������g������������������� �����%� ����

)��1e����� � ������� ��� ���%�� ��� 0� ��� ����

�� ��� � �������%����� ������������ ���������� ��

� �� ����� ���� ��������� �g� ���Q�������� ����&�

� � � ��%�������� ����%�1��%��� ������������ ��������

����������

��� 0� ��� �� ��� 0 ��� � �% ���� ��� � ��� ������

*��������+hd!�!��� ��%4� ���� ��������,���������

���� ������������ h���� ��U������� ���� ����i1)ihU��

� ���� �������������������� ���&������� ��

FGjG [a \Jkl

!�� ����� �����)&�� ������ � �������%����� �1

��� �� ������� ������� �� ��m ����� ��0% �����

*��)�ddf�,�n�������� ����� �� ������ ������� ������

������m ��%��� �������� ��� ������m ���� ��$� �������

����� ���� ������������� ��� ����� � � �����������

���� ������ ���)���ol��������������� �� ����� ��

� ������������������m ���f5�34���������%����!�� ������

���� �������� ��� � � ��� ����� ���� �%���m ��������������

������ ����� ���f5�34��� �m%� �������%� ���� � ���

FGpGqWXcJa[LK[k[\rMJM

4 ���������%� ���� �� ��� � � ����� ���������!�

�����������$�&����!���%�����4 ������ ���������h� �%

���� ������ � ���� ��%��� �����������������������������

s:t?<u

S�� �� ���������0���� �������������� 0� ��� ������ ���

Q� ��

Q� Q��( Q� Q�

S�� �� ���*��%� �������,

+��� ��� )(�� )(�� )(�� )(��

4������ �� �)�� �)�� �)�� �)��

. ����� �� ���� ���� ���� ����

. ��� ��� ��� ��� ��� ���

��%� �� ���� ���� ���� ����

��+$�� 6 ��( ��� ���

4 ������ ��� ��( ��� 6

������ &����� ������ ����� (�� (�� (�� (��

4����� ���� g�5 g�5 g�5 g�5

v��������0� ��� ��� ��� ���

O�� �����0' ��� ��� ��� ���

4���� ������ *(�N, ��( ��( ��( ��(

n��� �*������� ,� ��� ��� ��� ���

P��0���� ����%���*N��%� ��,

Q�%���� �*N, g��� g��g g-�1 g���

4��� ���� �� ((�� (-�) (1�� (-�-

4��� ��� �(�) �(�1 �(�1 �(�5

!� g�� g�� g�- 5�5

����� -�) )�� -�� -��

w���� � �%*�xf�, ���( �)�� �)�� ���(

QO2��%���� �R4P2���� ���� ��R4+2���� ������� ��Q�� �d�&�� ���P ��� ��Q������ �!������w�������!P �y*4P215��N

QOR4+25�5NQO,����������!�$����P������*4P21(��NQOR4+2)�(NQO,����������!�$����P������*4P25��5NQOR4+2��gNQO,����������!�$����P������*4P2���5NQOR4+2��gNQO,� ��������!�$����P������*4P2()��NQOR4+2��gNQO,��P"$+hhQO�0/��z+����� $����������� �{*x ���+���� ,����� !�������������P�������������| � �+���� *4P21g�5NQOR4+2���gNQO,��v�������*��f��� �,2� ������� ��� ��5����*SU�f��� �,R��� ������ ����

����*SU�f��� �,R��������� ����� ��� �)(R������� ������ �������� �

��R������ }4���(R����/������(R������������� ��� �(�R�����������������R

�%����0�� }4��(R�����������R�%�����������������R���������(R�������������(�R

���������-���'O�� ����*��f��� �,2������������ ���g�R���� ������� ��g�1R����

������ ����R������ /����� �����R��������� ����� ����5R��� ���� �0�� �

5)�R����� � �0�� ��1R������� � ��� ���11Rm����0�� �)��(R��������������

������ �(�g)*�f��� �,R��������� ������ ����(*�f��� �,R������

������ ���-�*�f��� �,��!���h�����*���������%� �%��������� �������������� ���%����

������������� ,�

~GVbKWWKJWXKL[\G��JMZ� ZK\\�MZ~aabkX\Xlrp��F�Hp����6��� (��

Page 113: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

���������������� ������������������������������������

�� ������������������� ���������

!"#"$%&'()*)+,-'*'.'*/0,0

1������2�����3� 4��� 5����� 6������������7���� ��8

�����4��74� �������������� 4��� ����������� 7�9����5��

�������� 4������������6��������:�:::;+6���:����������

���2��������<745�� �������� ��������=��4>��?���������

�2����������6 �::��@:<A�������2���� B������ 4��� ������CD�

�� 5����4��� �����ECD�5��������� 6��� 4��� ��������

������������������� C��� ������5���2��2��� 6��� 6����

4��� ���� ��� ��� ������ 5���E�����?������7����������

����>��6���FG�����6������5���6�����H��������:I�6@JI

6����� ��� ����4�������������� =���������62���G� �������9���

����4��������2����5�� �������� �������@� B����� ��5���

�G����� �� ���������������:::;��� ��������::����������

5��� ������ �� ������F� �������4����������2��������

����������� ������2���� B��2����������6���������������2�

5���������������

!"K"L/0)M/&%'-(,N,(/

����3�������9���5��������� ���������4� ������������

4��� ���������� �����4� 4���6 ��O� C���P������������6

Q,-R)-)--S0*/0)T%,U(,-S0: V����W�: :V��� ���2���2����

4�66���27� ��5��2��2��� B�����VX��62������� �V:X��6����4�9����2������5���� � ��������2���� B����������5��

������ ������VYD�� ����4���4������� ��OV:���6���: V��

O V��� ���2����3� ������5��������3���������5����������

����� ���� ���2���2����4�66��: :V��27� ���� ��� ��

�9���2����� �� ���9� B���������6����3��������2���5��

��������� 4��� ��������� �� ���9�

!"Z"[*(%R.'(,N%-)&\*%&%.(\'(] '/_[ab'-(,N,(/

�D5���������� �� �����4� 4���6 ��V� B��6����5���

4�66���5������ cAdC��������9������4�66��� ��������27J @�

����������: �I�������<e=B�HAdC������2��9�������4�����8

��������:��e=B�<��HeAB�HAdC�5������AdC5����:��

���f�� �:��e=B� ��44���� 4��� ��������CD<��4��������

� � ���������5������ 6���D ������������ ���CD5���

5���� 6����������AdC�� �����2�� � ��AdC���������8

��������6� V;�:g�������W� B�����:X��6���CD���2������5��� � ��O:X��6�������� ����� 2���������He=B�HAdC4�66�� ���2���5�������4��� ������ ���2�������6���::���5���

�������������>��� B����������5�����22� 4�� ����V:X��6��� e=B�HAdC ���2���5�������������6��� �� ����G�����6

���������5���������� 4��������������2����� �������6���

��2����������O�O�� B���D7V:�����5��� �6��� �����

��������������62�������9���V:I����������6���CD

!"h"i)('*\%R)j,T'0%'-(,N,(/

B����2���G� �������9���5��������� ����� ���������

���������VX��62�����5��� ����� 5����@VX��67C��7��>?�C������ �������������5������D�f��� ��f� B�����6����V:X��6�:��@�@k�V�Vk8�����������4��3� ����� �������� �B�C<������

�� V:X��6V��7�l�5���� � B�������8��������������5�����22� �6�������4�� ���V:X��6�����2�������� �� ����4���4������� ��OV:�� E����5������2�����5������ ��

4���>� B��2���G� �������9��������2����W��62������5������

�������� l�������62���G� ���5�� �F�� ���l=��������

�4���4����

!"m"i)('*,&&S.)+*)nS*,.

�������������������4�������5�� �������� ����� �����

��J� B�������5��4��� �����������������6�����2������

���������2�������������4��������������� CD�������������

o����������6 �@��V<���>6�� �����2�������� �6���2����2�8

������������������4���������������2���������I���������6

2����������������������� B�� �66��������2���������������

����� ��� ����2�����������2��������������4�����������

!"pq"rj,T'(,N%%.M/&%0'-(,N,(/

B����9�����2������ 6���G� ���9���3���������5�����8

������3� ��F9�9�������6���8��� �::�� B���H7D�4�66��

����������: ���e=B��� : �I9s9�B�����t8�::�27J g B��

2���� ���5��2��6���� ����� 7����������5���������6��� ��

@:�:::;+6��@:�����OYD�� ��������������2���������5���

��2����� �����u������ ����� ��Wg:YD�������� �����3���

������5��������� ������VYD�����������2������� ��e�Gg:g<

C��8B�>������������ B���2�������4�������� 2������������8

��������6��������������6��G��������9���6��������3���

5�������4����� 4�2���������������� B��������G����������8

�6F������ ��� 6�� 7�l� �� v�=7 5��� : :@w ��

� ����W���W�����2����9���

��2���G� � ���������l=�eD� �V � �����������D�B�eD

� �� � ��������������2���G� ���At�eD� �� � w��� �����������

�� ������A�<eD� � O ��5��� �������� ��2��9������ �����4�

4���6 ��g�

A�������82���2���� ��� ��������A�=7�eD� � � Ow���8

��9���5�������� 5�����9���G�������4����� 4���������3�����

�66��3����9�����@9������5s9��6������ 4�66��: :��B���<

: �V� �������<��� e=B�<: �� �� ��� x���� �<: V��

2��������������6����x���� ���1�<: :��y8�����2����������27J O��� ��������������5���������6��� ��@:�:::;+��OYD

6���:��� ����9���5��������� ����� �������w�

��������������������������������5�� �������� 4����

C�� 6�� ����� �@:�����������2�����������>����6 C�w���

5���4�9����������4����������� ��

e�3�������9���5���G2����� ��������l=�D�B�������������

At�A��� A�=7�2�����6��2��������4��2������ eG��2�6��

�l=���������6��3�������9���5�� �F�� ������������6

��3�����u���� �������6����X����6��4������2����������8 ������������� ������ l�������6�l=����9���5�� �F�� ��

����������6��3��������������2�� ���V:I����4������6���

6��������������-�� ����������

!"pp"L,\,T\%R)j,T'(,)._Larb

B����������������6����� ��� ��� ��=��5����� ��

���>���6�l��9����������9�� �����2��������6����4��4������

��� ��=�������2�� ����������� ����4��4��������� ��������

��4�������BC��������5���������� ��2��9������ �����4� 4�

��6 ��g� �������5����G2����� �������=�2����65���������

��������� 6��������4���������9�

!"p!"z('(,0(,-'*'.'*/0,0

=�����������5�� ���4��5�85���vld������������

9�������:��6�5���2��>����C�{ ���{ �����������v�5 |��>�

���� =���5������� 6������������� ������������69��������

���2���HE��>�� ��9������������2����9������ 5������������

���5���������3� ���������u��������������������������3� �

�������9��vld������2����� E��������F����������������4�8

�5���6������5���6��� ����85���vld���������5�� ���

5������������2������� B��2��4�4�������9��6����}�������6���

~"�S%RR%,R)%('*"��,0]�z]%**�0]~&&S.)*)+/�q_!qp�b#ZqH#ZKVJ�

Page 114: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������� �� �����������������������������

�����������������������������������������

������ !�

"#$#%&'()*+,&-'&./01,

2���������������������������������������3456

78�����9��������������������������:;<=>��������������

?������������������������� @����������������������

��������������������������������������������������

��������������?�����������?������������������

"#A#B,./)'C'DE1/C+/&/.,),&F

G��������������������?���������������:GHIH>���I�

�����������?���������J7��������������?���������������K

�������� GHIH������������������LM����������������9

�����I�����������������LM��������L4 7����

��������92NH:?����?��������?���������������>9����

����������8�����:GHO>9���������������������?��:GHI>

���PNH:=>�����������?�������������������?�����?�����

���������� J����������M�QH���������2NH�������GHO9

GHI���PNH:=>��������������4�QH:��?��M> RS�������

����������9����?��������������������?��������������K

����:��?��5> T���������9?������?��������?���������K

������������������9�����������?�������������������9?����

������������������M�QH

"#"#U..V0,+/&/.,),&F

W���S����9XHW����8�����������Y���8����������������?�

����������������9��������Z�������8��������������

��������4�QH:��?��<>

"#[#\0)E']E/0),0_.,F/0 abc

X����S�������Z����������8������dW7��8�������������

��?��� @eWLI����8������dW7��8����������������?��������

������������������������������ HX����@Wf����������

��Z�����������?�������������������9�������8����?����

����������������M�QH RS�������@eWLI9���������K

������������������?��������������������������������8����

�������Z��� �7L���@2����8�������������������?��������

��������� X�4�QH�7L����8�������������������L4����

��������������9������M�QH�7L����8�����������������

����L4���LM������������������ @2����8���������������

?�����������������������������M�QH������4�QH���

�����������������������������������L� ����L4

H��������8���������������9HX�����8�����������?���������

�������S�������������� @Wf����8����������8����?����

�������������������������������������� X�4�QH@Wf����8���

����������������L� ���������L4���LM 7�������K

�����9��M�QH@Wf����8���������������������L� ��������

�����������

g�hi�j���ikl

I������������������������8����?�����������������

����������������������������������?����������������

��������?���������������������?��������������������

�������������S��������������������������������3546

2��������������������������8��������������������

�����������?��8�����?�������������������S��������?�����

��������8����?����������������������9������������

�Z�9������������������3546 Y��������������������K

�������������������?�������������?���������������m����

I����GHIH�����������?���������J7� ������������������

����9����������?�������� M���� <=��������������������

nop �q

2��:2NH>�������:PNH>?�������������9����������9�������?��9��������������8�����:GHO>9���������������������?��:GHI>�����������������

�������?���������������:GHIH>�����?���������S�����������������������������

����������� 4�QH M�QH

L��� L� L� � L4 LM L� L� � L4 LM

2NH:r4�e��s5> 4 5t� M 4 5t� 5 4 <t� � 4 5t� 4 4 ut� M 4 �t� M 4 ut� M 4 et� 5

2NH:=> vw wt4 5 ve �t4 M ve �t4 4 ve �t4 � vu 5t� e vu �t� e vu Mt� < vu 5t� u

I���������:=> 4e utM 4 4u vtM 5 4v 4t4 v 4� wt4 w 4w MtM M 4v �tM 5 4v 5t5 M 4u 4tM v

I������?��:���s4> < 4t4 � 5 wt� e < 4t� < < Mt� 5 5 vt� e < �t4 � < ut4 4 < ut4 �

GHO:x�5>� 45� <t4� � 4<� wtMu u 4<4 MtMe v 4M� wtu w 4�u <t4w u 4Me ut4M u 44u �t4e v 4�v ut55 e

GHI:������s4>? 5M �tv 4 Mv et� 4 5� �tu < 5M wt� � MM et5 M Mw MtM e Mw wtw � 5� 5t4� 5

GHIH:�4���ds4>� M< ut� � M4 4t4 5 M4 <t4 u Mu 5t< v M4 et< w MM 5t4 � M< 5t� � Mu et5 v

PNH:r4�<��s5> < 4t4 M < et4 � < vt4 � < vt4 4 < ut� v < et� v < wt4 � < �t4 �

PNH:=> 5 Mt4 5 5 �t4 M 5 �t4 4 5 et� u M ut� e 5 �t� e M wt� < M ut� u

��K��XT7OX

O������������� ����������� L��� Y���������� L���

L� L� � L4 LM

2NH:r4�e��s5> yyy � � z z z z

2NH:=> y � � z z z z

I���������:=> � y � �? �? ? �

I������?��:���s4> � � � z z z z

GHO:x�5>� yy � � z z z z

GHI:������s4>? y � � z z z z

GHIH:�4���ds4>� � yy � � � � ?

PNH:r4�<��s5> � � � z z z z

PNH:=> y � � z z z z

O�����������������t���������8������:t�L>:0{e>

��K��XT7OX|yb;� ��myyb;� �4myyyb;� ��4m�|������������ L����������������������������������������?��������� �GHO:��������������8�����>|:I���������}4�exds4�����������>r4� ?GHI:���������������������?��>|:I������?��}4�exds4�����������>r4� �GHIH:���������������������?���������������>|:I������?��}I���������>r4��

U#%V,&&,E&',)/C#~�EF*��*,CC�F*U..V0'C'D [��A�$[����z��� �u5

Page 115: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��������������������������� ������ �� � ������ � �����

���������������� ����������������������������������

����� �� !"# !"$%����������& ���'�����������(���� �

�������� �����'�������������������� ����� ������ ��

�������������)� ���������������������� ��'���� �����*

��������� �� �� ������������������� ������ �� *

� ������ ���� �������� �������������������������� �

��������� ������������ ����������������� ��������+�

������������ ���������������������� ��,-.�������

��� ���'������(����,-�-���� �����/�����'�������

0����������,-.�,-���1-�21-� �����������������(���

�������� ���������� �����3����� ��� ��45-���(��

���� ����1- ���������������������� ��������/���� ��� �

&65-�7���/������� ������ ����(�����������������( ���

���� ����(��������� �������� ����( ����8��� ����� ���

�1-������� ������������ ��������������� ���������7��

��������( � ��� ������������� ����( ������9:;"<#=:;# !

>=?@!!$�8������������ ���(������������ ������������*

�������6��)���� ������ ����������� ����� �������������

������ ������������ ����� ��������/���� ��� �������

������ �����A����� �������������������(��B/���� ��� �

��(�������� ���� ������������������,-. ��,-�� �����

7���� �������������� � ������C� ���������������� ����*

�������������������� ��� �&&�&+�&D ���45-�

E��� ������������ ���������������������/����� �� ��

� ������������������������D��3������ ������������

�F;@GH:"I!";HJJGK !$�������� ���������� �����/���������

������������(���3�7��L��A����� �������0����������������

������� ��A-M( � �������������- ��� ��� ��N K@J !< K@J !$

����� ���'3�7��O����(����������������������������

�3�7���� ����������( ��������������������� � ������

��������7���� ��������C� �����������������������������

������� � �������A�� ���� �����FGJ>"!GJG<$��3�7�(����

����� ���� ���� � ������������������P( ����� ��� ���

������3�7�&4��0������������� �3�7��������8���������*

���� �����������������B��(���������� ��������/

����� �3�7����������������� �������&D��Q��������������

��������� ������ ����� B���������������������3�7

���������� ���� ������ ����������� ����� �������� �����

0����������+4������������� �������������������� ����

(��B��������A�� � �/���RJG<@G!SG<@HI@: !$(���, ��*

T ��U���������� *&��V&�C*��� ��$�(���� � ���+6� �������

WXYZ[\

E������� �(�����������������] �������������� �������������������������������������������� ��������������������������8�������� ������ ��(�

������ ������

)����� ���� &65- �45-

E���� E4 E4�6 E& E� E4 E4�6 E& E�

)�����������&4+��_�$ &��L`4�+6 &��&`4�+� &��D`4��� &�&+`4��+ 4�OD`4�+� &�CL`4�L� &��+`4��6 &�4D`4�+4

)�����������'21-$ ����`&��& �C�+`D�D �L�6`D�+ ���C`6�D �4�+`L�� �C�L`&C�� �C�C`D�4 ���O`L��

a����������&4+��_�$ ��C4`&�&4 ��46`4�D� ����`4�O6 ��C&`4�O4 ���C`4�D� ��6L`4�OC ��&O`4�L& ��46`4�LC

a����������'21-$ C��L`&&�� CC�C`C�4 CC�C`D�L D���`6�& D&�D`L�O 6C�6`&L�C C6�O`+�� CD�L`C�+

,��������&4+��_�$ 4�4L`4�4L 4�&�`4�4O 4�4L`4�46 4�4C`4�4� 4�4C`4�&4 4�4L`4�4+ 4�4O`4�4� 4�4L`4�46

,��������'21-$ &�LD`&�O6 ��C4`&�CL &�L&`&��C &��6`4�L4 &�++`��C� &�L�`&�4� &�DL`4�+L &�O�`4�O4

Q�����������&4+��_�$ 4�&&`4�4+ 4��4`4�&O 4�&6`4�4� 4�4O`4�4D 4��O`4�&O 4���`4�&D 4��O`4�&L 4��C`4�&�

Q�����������'21-$ ��4L`&�LO +�+4`��C6 ��&�`&�&� &�DC`&�&� C�+D`6�46 +�LO`��L� 6�D�`��&D C��4`��OD

)(�*( �AQ�.A

. �� ��������� )����� ���� E���� 0���� ����

)�����������&4+��_�$ �� �� ��

)�����������'21-$ �� �� ��

a����������&4+��_�$ �� �� ��

a����������'21-$ �� �� ��

,��������&4+��_�$ �� �� ��

,��������'21-$ �� �� ��

Q�����������&4+��_�$ bbb �� ��

Q�����������'21-$ bbb �� ��

. ������������� ��� �� �� �� ������ �����7E$�:cC$�

)(�*( �AQ�.A]bbbde4�44&f��]��������/ ���

WXYZ[g

a����������� ����������������0�$�����8�� �� �� ����� �������������� ��( � �������A-M$�������������8�������� ������ ��(������� ������

)����� ���� &65- �45-

E���� E4 E4�6 E& E� E4 E4�6 E& E�

a������������_&$ D��`��+ C�L`��4 O��`��& D�C`��+ C��`��+ +�L`��6 +�C`&�L +��`��&

0������_&$ �4�D`6�+ �4�4`&�� �4�C`��& �4��`6�+ �4��`+�C &L��`��4 &L�C`+�C �&��`+�&

M���8�� ���h��_&$ C44��`&D��6 +++��`��4�+ 6�&�O`�D��& +�D�4`����L ++&�L`&&��� 6&4�C`&LL�+ +����`�&+�+ �+C��`&46��

A-M CC�4`6�� CC�6`+�6 CC�&`C�� CC�&`��O CC�O`+�& C+�&`6�D C6�+`6�� CC�4`6��

)(�*( �AQ�.A

. �� ��������� )����� ���� E���� 0���� ����

a������������_&$ bbb �� ��

0������_&$ �� �� ��

M���8�� ���h��_&$ �� �� ��

A-M �� �� ��

. ������������� ��� �� �� �� ������ �����7E$�:cO$�

)(�*( �AQ�.A]bbbde4�44&f��]��������/ ���

ijk H<<H@<"HKGJjlm@!#nF#HJJo!#i>> :"J"S=pqrsqtpuvwqxvwy6D+

Page 116: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������������ ��������������������� ��

���������������������������������������������

��������������������������� ��������������������

��������� !�"�#������� �����������������������

�������������������������������������������

���������������������������� ���$����������

����������������%��������������������������������

��������� �����&���'���������������������� ()"�

*����������������������������������������*+,�������

���������������������������������������� ���

���������������������������������

-�������������%���������� ������������������

��������%����������� ������������� ������������

(�./%�������������������������������������

����������������������� ������ ����������������

�����������������������-����������������

������������������� ����������� ��������

������������������������������ 0"�1��� ��%����

���������������������� ��������������������������

*��������%������������������ �������������������

��������� ��������������23455678699:9;455678699:9<��

=�����������2>4?@ABCDC?;:98DECDF< !(%!0"����������

���������������� ������������������� ����=������

����������������������� !)"�#������������������

����������������������������%�������GH/2I<��

������(�./��0�./%��������������������������

���������� �����������%�������������������

(�./%������������������������������������������� ��

���������������$���%�������������������������

��������� ��(�./������������������ ����������

����������������������������������

$����'��������%��������������� ��������������

���������������������������������������J��� �

������,������������������J������������������

���������������������������-�����%�������������

���������� ���'��2KDC4L4?;B;M9?C6?@D<�����������

�����������J�����������������������������������

�������������������� N%(�%(("�-�������������%�������

����������������J������������ ������������

���������������������������������������O�������

���� ����������������������������������������

������������������*+,�������������� �����,���%

����'���������������#P+�� ���%������������'����

�J��� ������������ !!Q!R"�������������������

����������������� �����������������O+,����������

������������

�������,+S������������������������������������

�����������J���������� !N"%��������������,+S����

�������������������������,������������������

����� ����O��� (�"������2KDE@6C6;4BD<0R��)0./�1���

� ��%���/�$���PT����������(�./%��������������

���J������������O+,���J��������������������

����������O����������������������������������*+,

������������� �������������������������������$����

�����(�./��������������� ����,+S%/�$���O������

��(I��*+,������������������������������������

���������*+,��O+,����������+����������%��������

0�./�������������/�$���PT�� �����������0I��*+,%

�����,+S�� ��������������������*+,�

-�������%��������������������������������

��*+,���������������U� �����V������������������

�����������1�����������20�./<���������� ����

����������J��� ������������ ���������������

��������2(�./<�S������*+,��������������V��J���

� ��������������%������������������������

WXYZ[\]_a Zbc

$������������������������������=������O������

S� �������*���2=OS*<��������/+�P=$=Q+�������

/������ �����P�������������������������*/$Q

*����������,��������$���������%����������U��dP=��/e

��Oe#���(�e0�((f�$�����%�������������������������

�����������2,*O1eHSeRg()&e0�((%,*O1eHPSeg!gN!e0��&��

,*O1eHPSeRR0(�e0�((������� ���<����*���hi���/�j�����

$��������%P������G��������'���J����������'��

P����/����������������������������������������

����������'�k���,������������������ ��*����%���

��� ����������������

lmnZXc

("�������O%O����������H�S���������������������������������

���o������������������������������kp��(&&�q(0�o(!�(Q(0�

rst]u

,�������� ���������J���������������������J�����2#P+<�� ���������������J������������������������

$�������� (�./ 0�./

S��� S� S��� S( S0 S� S��� S( S0

,+S2v��������w(< ((g��x(g��� (�g�!xg�(� (�0�gx��R ((��0xR��� (�!�(x&�0 (�!�NxN�g� ((��(x��&�� (0)�NxN�0�

/�$2v��������w(< R��gxg�N� gg�0x!�g g(�0xg�) R��!x0�R� g���x)�(� ���gx0�N ���Nxg��� �(�&x0��

�PT2�v��������w(< (���(x(&��� N0�&x0!�� ((��(x00�&� ((&�!x(0�0� g&�(x!0��� (0)�Nx(0�)� &��Nx0(���� 0��NxR��

�O2�v��������w(< ���x���� !�gx��) !�Nx��! ��(x���� !�&x��0 !�&x��0 !�Nx��! !�Rx��!

�gPS12�v��������w(< R(�Rx��( gR�gxg�R R(��x()�! g0�!x(0�N R0�(x��0 g!�0x&�R gN�NxN�g R���x(��N

#P+2�����S�������w(< (��!x(�� ((�(x��R ((��x��& (��&x��& ((�(x��g (��&x(�0 ((�)x��N ((�)x��R

$������p+y�

y����������� $�������� S��� -�������

,+S2v��������w(< �� zz zzz

/�$2v��������w(< zzz zzz zzz

�PT2�v��������w(< zzz zzz zzz

�O2�v��������w(< �� zz zz

�gPS12�v��������w(< �� �� ��

#P+2�����S�������w(< �� �� ��

y�����������������x������� ����2x,S<2A{&<�

$������p+y�ozz|}���(qzzz|}����(q��o�����������-�������������������%�������p+y��������������������������������������������

�������������������������������������������2|}����<�

~��:@CC@4C6@BD8���49;��;@88�9;~LL:A6867M�����������Q��� �R�

Page 117: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������ ����������������������� ������� �����������

������������� ���!�"���#�!$%����&$'���()$)���*+, -���������#���������

��#�������������.��#������ ��&/���!�0���������1�2������3 �3�+�����)���*$4����#,$,�%���5 ,�����6��#����7"��������8

�.�������6��7���������9:!���#�����������������������

-�����/���!�-���������������; � � �<�������=!$%�����6�/&$'��#�$�������9$:���#��/ )����������"

�����������������������6��7������>�������7�$?@ABBCDCEFDC15������$G ��<;2 =H�����������3��� ��

���%������8'�������$'������!&$%������,� -��������������"��66��8������ >� �������������������$������������������ �� ���8

�����������������������>����������I�����=����������

1JCKDL@CKCM2 =H�����������;��;������� �����������&=$0���*'$%���,� )�����������"6��7����������>�$

�����������"������8�6��������"��N�#����������� JOFCAPLQ@LOAKKCBR@�����"7���87������� =H���9�������3��3���;

�;�=S$T�'$��U$T�*$*���&$V����* )�����������"��66��������

��WCOFKKR@@RXBFKF@��������������������������>�6����������$���##��$���8�6������������6�����������������������N�#���������"����>

����Y��$ZCMFDFO[B[\@OMLOAC =H������������������<<��� � �4�����%$G�������%$������!$��#���/$-�����9$0II�= )���������

6������7�������������7"��"7�������>���>������8

��������������������������������������������>����������8I���������6�������7����$�6�����6���II�1G�$����2�6�������"

������ ���&=��!���������� <� ��� ����V����G80$5T8/$T�*80$&���%8V$5�U85$*���580$��� G��7�����8

����������"������������������CP]WCOFKKR@KFO[APFLMDF@�������8���"$���.�����6�7�"���������������������������7����

1_ACKLXMCDCBAMDFPCKF@2 /��!��������������������<���;���

����5a$*���a&$*���5$&���Ua ��b���������#�������8��������#��������6��������"������>���N�#������7�$JOLQ[B[CKDR@DCEFDR@5

=H���0�����;��3��;�� < ����/=: G�������H����6������������6��������� ?@ABBCDCEFDC

15������$��<;2����3 �6�cc>>> ��� ���c�����"c��������6����c4���d

��.��c�� ����%��������$)���4$��������,$,�#��!$:�#�8-����= )�����������8����

������������������������>�6���������������6����������"���7�������7�1JOLQ[B[CKDR@DCEFDR@2�������>������������

��6������� =H���0�����3 �6�cc�. �� ���c�� ����c��� ����< ��6�����

��3������/9&$������/$-�����a$,�#����+ 0��������6���������8����

������������������������������������$������"$6�"�����"���������6������ ,�5#��,�������3�!������

��<�=��.�����G$!���04$4��=U$=Y����! '�����8����������������������6�������ZCXALML[FBC1'�����2�������������������������6������

�������"�����I�����7��"���� &=�� 4�"���=�� 0������� <�

�<���� ����G����G$4(���I8&�(���I=$%��������$4����'$G����8G�����$:�#�8-����=

)���������6�������������"6������#������6���.��#���������������������N�#�����1JLKAC@APACKAP@F@2 G��6������ 4�"���=

�������������; ����9��e)$:����9)$%����-f$,����9=$=�����'$'����%�$��� 4��7���

��H������������#�> =H���0����������������

��;�9�"�&4$�����85�������/$,�#��������0$�������9$0�����&85$9�7�&$��� G���������7�1JOLQ[B[CKDR@DCEFDR@2 �����+�"&4$���� /����

�H��������G9G����7��Y�����������$#�� �� g!=�G9G4������ � 6 ���3�

�� �9�"�&4 -��7�1JOLQ[B[CKDR@DCEFDR@2���>8���)���6��6������$��8

����$���6���6��� -��Y�� &/��=H��!��������� �� ����,��������,$%����8+�IH��I) %���������������������$���������

7����������������������$�������6�����>��6�6������ ���!#h����-$G����,$%���i�8+(�IH��I)$+���6���)$����� %�����6����

�H����������#������#�6�6������ %���6��������������6��1)g������� 9�G=8G-8���<8���;��2����� 6 <<��� �6�cc����6�� ��

��c

����=:=G :�����������������"�� %�����7���$���"����$g!= �=���������:�����=���"���G���������� 6 ���;

����������': !���� ���������"��'g$���� ����������I"�������"��$#�� � G����*�����$������+������� ;3 6 ����

����=�����=$5������!$!�#�&$)���=)$!�#��- 0����6����������6����

���6�������b���������6���������#"�����7�>���jPOLkM[\PO[R@D\lF@@ =��������������������6��"�����������" ,�

=H��:��� ;��3������ ��3�G�����$G����mn��5)G$=���n��G$�����&=$9�I8&���7��$�������&�$���

4�"�����������6�������!�������������1JLKAC@APACKAP@F@U��6$�;<;2

������������������������������8�6���������6��������$6�������������������������"���7���� =H������������������;���

��<�!��"��&:$-��5 0��������������7����������#�������7����

JQCMR@CRMCBC���������������7"��������#����6�����6��>�" +��������������6����� <�3<�����3<

����S�����&$9��&= =��6�$��������"���������������������7�#�������6��6����"�������� +��������������6����� ��<;��� �3;

����!>�Y=U$=�������,4 0���6������������������������"�������

4�����Y������#"�������6�����������6�����$�"��I"����#"�����������������������������7�����#�������� ���!>�Y=U$

=�������,4$*�����&$����� /������������������6��#���������� :��I"�$4������� � 6 ��<���

��;�4(���I8&�(���I=$'������G$�������=)$=�I����$=7���(��)$G�������% =��.�����I"���������������.��#��������oAPBAE]APBAE�����

�����������"������������#��� G��6������ 4�"���G��� ��<��

<���3< �� ������&�$%�����84������=$!����% %������8�86���6������"�����8

�������� oFOAPBMCMO[R@KCXMCE�#���Y����������� ���Y������0=,4'��7�� �������6�"�=��� ;;� ����<3���

������������� =��6��������#�����������H����������������

H�������6����������6���6����6�����"�87���� =���������� �������3;�<3

�������� /���������������� ���0�Y���>�'$!���$%���,�$����� ,���"��66�������������������H���"������������ gU�G=���8

������������� 6 ����3

����%p��6�0$'���:$!�����!$'��q���$-���Y��--$="�r�! 4�������"���������������"�������������������������>�6�������������

��������������������7���� JQCMR@CRMCBR@ &=H��=�� '����������3����3�

����'�������!'$��#�����=$��������,5$=����$a����!$�����U, -�����"��������������������������7��������6����������N�8

#����7�����1sR@L[R@L2�������������� /��4�"��������� ��������

��� ��3�9�I�=$=7�����N�'$=77���$=7�����������=U )����������"6��8

7�����������>�6����������$����������b���$7��"���6������������������6����������N�#����7�����$sR@L[R@L15������$��<;2

&*����=H���!����� �3������

��<�'�����='$,�7��0$U����������9 -�����������������������6�������������������7�>���jPOLM[\PO[R@D\lF@@�.6������������

>���$�6������������������� /�� 4�"��������� � ���<��� �3�

���������G$9�"�&4$%����/$9��.=5$!(�#t���=$�����% )���������6�����������>�������7�����N�#������7� &/������ ��3 ���;� �

����!�Y�� G���������������������������������� =H��������

� �������� � ��;�V���SG$��������&=$%���,� )�����������"6��7��������>�

6����������$��������6����������������6�����"���������1JOFCAPLQ@LOAKKCBR@2 =H��������������� ��<���

�� �!������0$'�������!'$��������,5$�����$=7��V' ,���"��68

6����������������������������1/:!2�6��#����������������6����$�������������$����#���I"����#��������>�6�����8

�������G��6�������1uRBFKR@MRBFKR@2��" /��!����������������������������

�3��a�����-$U�����9$�����+ =��������������6����6�������=�8���������$vKCMFC@ CMFAQFPR@1��������2$7"������8�������8�������8

���������������� &/��,�� <��;�� <�;

�3����>���-&$�����9$���Y�����9 !�������#�������������"��I"����#����=�������7�1sFQQLKL@@R@[FQQLKL@@R@5 2 /��!��������������

���3������ ��< �3��4�����/$5��I���%!$0�����)$4�������G$-�����=$9������%$���

!��������������������������������������6������������7���

oFOAPBMCMO[R@KCXMCE /��!������������������������;��� �3��+�����a$%���i�8=��(�I��=$)��7���=$G����=$G��#��84�I�) !�������

#����������������������6����������)���6������7���1oFOAPkBMCMO[R@KCXMCE5 2 /��!�����������������3�� ��;<��

�33�4������4$4����N��&9$-��7�/$5�6�I8�����&$4�����& )������������6�#������.��#������7����Y�������1JQCMR@CRMCBC2 G������

������������3<�� ��

�3<��������=)$4(���I8&�(���I=$'������G$=7���(��)$G�������% :.��#������������.���������������6�����������#����oAPBAE]APBAE

�#�� G��6������ 4�"���G���3��� ��<���� �3��5������Y+�$����"�Y�#�-+ -��6���������������������.��#������

��������������� ���������.��#������ G��6������ 4�"���G

������3�����< �3��4(���I8&�(���I=$4����'$9�7�+G$:�#�8-����= -����������"6�.���

��������"���7��������.��#���������������7����1JQCMR@CRMCBC2����������66�������>�����������>���� G��6

������4�"���G������<<�<�����

�3;�'���>����$%������&�G /�����������7����"��������� 3��� 0�>a��Y�:.����g�#���"4���������

wxyRAMMAFMLABCKxz{F@[|J[AKK}@[wDDRPLKL\~�����~��������<��

Page 118: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 119: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

89

Chapter 5

Effects of short-chain fructooligosaccharides

(scFOS) and rearing temperature on growth

performance and hepatic intermediary metabolism

in gilthead sea bream (Sparus aurata) juveniles

Inês Guerreiro, Paula Enes and Aires Oliva-Teles

Fish Physiology and Biochemistry

Volume 41, Issue 5, pages 1333-1344, October 2015

Page 120: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 121: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������������� ��������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������� ����!��" #������

$��%�& �������'( �����')�������#*����

+,-,./,01234564789:;<=>--,?@,01;2365,9:;<=A6BC.DE,0F5C.5,19G365,9:;<HI?7.5J,7I-.,5-,KL6D.5,DDM,0.4NF707,-E@9:;<

)������ OE,,PP,-@FP0.,@[email protected]@FFC.JFD4--E47.0,[email protected]@EW

P,,[email protected]@[email protected][email protected],@4BFQ

C.@,D450C./,74-@./.@8FPZ,8,5X8Y,DFPC.?FJ,[email protected]?4@EV48DV4D,/4C64@,0.5

J.C@E,40D,4B7,4Y 7,47,04@;[4509<\] SF67

[email protected].,@[email protected][email protected],0.,5@D450_DEY,4CR<:1<:U4D?7F@,.5DF67-,D450D6??C,Y,5@,0

V.@E:W:;W:9<450:< D-STIV,7,P,0@F

@7.?C.-4@,J7F6?DFP_DEPF7[V,,ZDa7FV@E?,7PF7QY45-,WP,,0,P_-.,5-84505.@7FJ,57,@,[email protected],7,

E.JE,74@9<\] b5_DE7,47,04@;[\]W@E,7,V4D4

?FD.@./,-F77,[email protected],@V,,50.,@478D-STI-F5-,5Q@[email protected]@E >@;[\]WC./,7JC8-FJ,5V4D

E.JE,7.5_DEP,0@E,-F5@7FC0.,@WVE.C,4@9<\].@V4D

E.JE,7.5_DEP,0@E,:< D-STI0.,@AC4DY4-EFC,D@,7FCcNcV4DCFV,7.5_DEP,0:9< D-STI

0.,@W450.5_DE7,47,04@;[\]?C4DY4JC6-FD,V4D

E.JE,7.5_DEP,0@E,:; D-STI0.,@aC6-FD,2Q?EFD?E4@,0,E807FJ,54D,WP4@@84-.0D85@E,@4D,450

4D?47@4@,4Y.5F@745DP,74D,R>I>OU4-@./.@.,DV,7,

E.JE,7.5_DE7,47,04@;[\]WVE,7,4D4C45.5,4Y.5F@745DP,74D,4-@./[email protected],7.5_DE7,47,04@

9<\] D-STI4PP,-@,0>I>O4-@./[email protected]

CFV,7.5_DEP,0:9< D-STI0.,@>C@EF6JEWD-STID,,Y,0@FE4/,5FY4dF7,PP,[email protected]@E,40D,4B7,4Y

Y,@4BFC.DYW@E,?FD.@./,-F77,[email protected],@V,,50.,@478

?7,[email protected][email protected]@E4@;[\].50.-4@,D4B,5,_-.4C,PP,[email protected]_DE7,47,04@CFV

@,Y?,74@67,D

e������� >[email protected],5X8Y,Df

c.?FJ,5.-,5X8Y,[email protected],@4BFC.@,Df

A7,[email protected],Y?,74@67,fa.C@E,40D,4B7,4Y

$����� �����

I.5-,@E,B,J.55.5JFP4g64-6C@67,[email protected],FP

@E,Y4.5?7.F7.@.,[email protected]?7F/,_DEJ7FV@E450

P,,0,P_-.,5-8WVE.-EY.JE@B,[email protected],[email protected]?7F/,Y,[email protected]_DE56@[email protected],@4BFC.DY

bY?7F/,Y,[email protected]_DE56@[email protected],[email protected],7_DE

?,7PF7Y45-,450E,[email protected]@7.B6@,@F@E,7,[email protected]@E,4g64-6C@67,,5/.7F5Y,[email protected]?4-@

[email protected]@7.@./,-FY?F650D47,.5-7,4D.5JC8B,.5JD@60.,04D4Y,[email protected]?7F/,_DE?,7PF7Y45-,W

D@7,DD@FC,745-,4500.D,4D,7,D.D@45-,RTC./4QO,C,D

9:;9U>YF5J@E,D,W?7,[email protected][email protected],7,-,./.5J-F5D.0,74BC,-F5D.0,[email protected],45D@F

Y45.?6C4@,[email protected]@,[email protected]@4W@E6D

ba6,77,.7FfAh5,Df> TC./4QO,C,D]bM>+=]bbM>+Q],5@7Fb5@,70.D-.?C.5470,b5/,[email protected],>YB.,5@4CWk5./,7D.040,0FAF7@FW+640FDL74J4D9[lWm:<:Q;9GAF7@FWAF7@6J4C

ba6,77,.7FRnUf> TC./4QO,C,DN,?47@4Y,5@F0,L.FCFJ.4WS4-6C040,0,].,o5-.4DWk5./,7D.040,0FAF7@FW+640F]4Y?F>C,J7,D=5Wh0S]mWm;2lQ::pAF7@FWAF7@6J4C,QY4.C1.YDJ6,77,.7FqJY4.C-FY

rst

S.DEAE8D.FCL.F-E,YR9:;<Um;1;GGGu;Gmm

NTb;:;::p=D;:2l<Q:;<Q::[lQ8

Page 122: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������� ����������� � � ��������������� ����������� ��������������������

��� ���� ����� �!���"�� ����� #��$ ���$�

� ����������� � ����%� �����&���������'�������������%��'(��� ��)�����'������ �����

������������'�%��������� �������! $���� ��

��� #�*��������� �������� ��������������'���������

������� �����������$��'������� �����������

����������������'�� �����'��������� ���������� ������� ��!����'�����++,#�-��������������)

'�%��������� �� ������.�/# ������'������

���������������������� �������!���"�� ������)��� �0���������%�� �������1������' ��� ����� �

2 ���� ����� #�1�$����)��%��������%������' �

���� ������'��%���� ������.�/�''���������$����'��� ���)���%���������� ������ ��

������ ��������� ���1��� ���� �����3�4%�������

�� �������-��� �������5��� �������/����� ���� �����������(�� �����6�7%�� �����6�2 ��

�� �����6)��� �1������' ��� ����� ��%�������

�� ����� )�)���,�#����%�8��$�����)%�����$�����$���%���� ������ ����������� ��'�%��

�������� �� ��������.�/#�''����������� ������

��%��������� ����� )���,�#����� � ��������.�/)��.�/ ��� � �����(���� ���� ������

�������'��������( �����%�% ���)'��� ���%����

%���)���� ���9,'�%�����%�����4������� ������#�.�/) ���������������) ������������������%�

��'�������������������� )���%�����������%��

�����'������ ��' ��� �����/�.-�#�/�.-� �� ����������������������) ���%�����'�� � ���

�����������'����������������������) ������%� ��

�����$��'�������� �� ����� ����%����� ���� ���� ����� ���%��'����� ������������������ ��

����#�����'���).�/� ���������������'���

��� ���������%��%�� ����� �'����������������%���)� ����/�.-��

/�%������� �� ������� ��� ����������� ''���

�������� ������)���%������ �������������� ���������� �����'����� �����%�������������� ��

����� ����10:;:0:� ����0��(������ ������)���3�������� %����+#�/%� ���%� �����'�����

��� ������$ ���� ������������������%������'

/�.-�)� ���� ��� �� ��������� ������� ������%�����������'������ ���������������� �

1�$����)���''�����'�������������������� ������

����$����� �������%�������������� ��� ������)���,��%������� �� ����� )���,�#�/�%����

�������������''����'������������ ���� ������ ������ �����'��<%����-���%��� ���)���

��%�����'�������� ��$�� ��&�%���'�����'�%��

���� ����%����������� ���%��������� �� ��� �� �� �� ������ ��'�� ���=����%����� �����+#�

���� %���>�8��$�����)���������%���� � �� ���

��������������������''������ ���� ������� ������� ������%��������� ����� #�����'���)

����� ����� �� ��)���''�����'��������������

��� ������ ���� �������%���� ��� ����������������� ���%����� �������'����������''��������)

����%����������������� ���?%���������������

�''���� ���������%���!���"�� ������ #��%�� ����� �'����������� ��� �������

%����' ��������� �������� �%������������)�%���

��)�%������������������ �%��)�%�� ����� ���%�@������������� �������� �%��� �� ����� �����

� � ''��� %�������%�� ����� �����%������

�1 ���� ����� �0������ �����+#�1�$����)������� ��''�����'������ �%��������������''���� ��

����� �������%������%��������� ����� )�)

���, #��%�)�� ���'�����������%��$ ����� �% ��

���''����'���� ���%�������� ����$����.�/��

���$����'��� ��� ���� ������������ ����� ��������'����� ��� ��� ��ABCDEFCEDCGC#@%�������

�� ��� ��$������� �%���)���$����������� �

�� ���������� �%��� ��� ������������$�������%������� �%���

HIJKLMINOIPQRKJSTQO

0���������������

-� � �����$ �'���%� �������������������3U

�����# ��������������%�� VU �������#%�������� � ���� ������������������� ��� �)$� �

��%���)������%��� ��$� ��� �# ����������%����

� ����� ,�W,��'�������'��� ���� �W�� �������������# ������� ���� ���������%����

��� � ����������� �������������������0�X�����������#) �����&�������� ������$�������

�%������%�������� �����'��� � �'���%� ����

$������� �����������'��.�/Y ����U�����0���#)���,U�����0���,#����,U�����0��,#Z���.�/ ��

�������� ��� � �� �������������*!�.[[0� &�

?�$�\�'�).� ���#��������������$�������%���������� ���&��%����� � ��� ��������������

�66 .��*�����4���������,# �W�6669�6

]_

Page 123: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������ �� ������������� �� ���� �����������������������������

������� �!���� "����������������������

#�����������������������$��%����&��$�����������%$�������������$�������'�#�(�

)����������

)��������#����*+,-./,.-,0,�1�������#����������&����&���2������������ ���� �3��

���� 4���� �$������������������������

56789:������������$��%����&��$�����������%$�����������

;���

;� ;��( ;���< ;��<

����������=��3������

>������� ?(� ?(� ?(� ?(�

���������# <�� <�� <�� <��

@��������& <�� <�� <�� <��

@������� (<�� (<�� (<�� (<��

��3��� �<�� �<�� �<�� �<��

�&>A�� B ��( ���< ��<

�������� ��< �� ���< B

���������� (?�C (?�C (?�C (?�C

D�&��&���$���$���� ��C ��C ��C ��C

E��������%� (�� (�� (�� (��

��������%1 (�� (�� (�� (��

������&�������<�=� ��< ��< ��< ��<

D������F��&�#�G (�� (�� (�� (��

��%��������3����=��3������

;�3����� "C� "C�? "H�( ""�<

����$����� <�" I�I <�C I�I

������$��� ("�C ("�� ("�� ("�?

��� H�? H�( H�� H�?

����&� (��" (��< ((� ((�(

)�������3�GJ�K(�� ���( (H�H (H�H ���(

LM��3����� NO&���$����� NP&�����$�����������Q'2����� �F���;������ �������)���$ �����R��SC(�C=;�T�QSH�<=;��#������ ����A��� ���������SC���=;�T�QS���=;��&������ ����A��� ���������S" � =;�T�QS(�"=;��������� ����A��� ���������S( �(=;�T�QS?��=;�������� ����A��� ���������S<���=;�T�QS�� =;���UA>VV;��%W��XX>��&���A������&&������YY�J�� >���&�������������&� ������ �����������% ��������&��&���S� =T�����$���$�����S("=��E����������G�K(����S�������&��� (" ������G�K(����T&���&��&����� �������G�K(����T��$����&�$�����&��� ?<T�������������#����$��� (�T��������4�� (<T��#�W���� �<T&��&���$��������� <�T��&�����&�&�� ���T$3����%��4�� <T����&�&��(�T&3���&�#������ ����T#����� (�<T��&��#�&�&�� <�T�������� ��1����������G�K(����S&�#������$��� (�H(T&�$$����$��� (H�IT�������$��� ���T������W����� ���(T$������������� ��C"T���������%�� "?�T��������%�� �IT����������� ��IITZ��&�%�� ?C�<T��#���&&��&���$���$��� <�H?��G�K(

����T$��������&������ (�(<��G�K(����T������&������ �� ���G�K(����G���� V�������������� $��3���3�&��#���� �����&����&�#��� �3����&��&������$�����)�������3&��&�����#�����������&���������S�?�IGJ�K(T�QS?H�<GJ�K(T&��#��3�����S(C��GJ�K(�

>����3����D��&�����(<� (S(???B(? (??<

[\]

Page 124: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������ ���������������������������������������������������������������

��������������������������������������������

�������������������� �����!��������������������������"������������������������#$%&

���������'&������(��������) �*+��*,-�

.�����������������))�����������/������������������/�����������0)+*�*������

�������������/�����������������������������

�����������������������������)����������"/��������������**���������������������

���������������������������������������

�%�*+*� ��) �*+*�1,-������2������������������������������������������������������

����������3��/�����������������������������

����������������.����������������������������4����"��������������#)� 50� ���6�(��

0 +���6�������������������������������

������������#'���6�(�.�����������������������������������������������������������

���������������������������/��������������

1������������%������������������������������� ����������������������������������

.�����������������������/����������������

�����#���������789�9��������-��������������(��������������������������7������

�����������)*�*:10:7 ���������������

���������������"����������

�������

����"������ ���������������������������

������������������������6)*,-���������

/���������������������9����������������"�������������)$�/������������������"�����

�����������������/�������������������#�������

��������������;<=(��������/��������������������#"��������/����;<0(�

.������3�������������/��������������

�������"�������������������/�������0�������������"��������������������1�

�������������������������������������#����������/������;<=>����������������������

;<=>�3���������������������;<=���������

��)������(�����/�������������������������������������������3����/�������������������

����/�����������������3���6%*,- ����

��������8���������������������������������������� ������ �� 6)*,-���� �3��� ��������

�����������������������������������������)��������������������3�������������������

��������6%*,-������������

����������������

-�������������������������"��������������������������������������9�����������?�"����

9��������-��������������#9?9-)***(�@������

���������������������������������!������#�=%$(�A������������������������������

�����������������/��/��������#�=%'(�������

�����#�= '(�������������

����������/������

����������/������������������������3������

�������������������������������#B��������(C

�����������#��������**�*=*(8@8#�������$�*)0(�������#��������**��=�(�����������#�������

�**�)'*(���������������#��������**�0�)(�������

���������������������������������/��������������#!-9(������������������������

#D������� �9(�������)0)) �

73������������

B������1����������������������#B1�@7-������$=(������������������#�9�7-)�0���0%(

������3���#E77-������$*(�����������������

�����#B@A7-��$���)(�������������������#989.7-)�1���)(�������������������������

#9�9.7- )�1����(�����������������������

������/���B�������������#)*�$�(�73������������������������������"����������

?�������3����������������"������������

�� �3��� ���� ��������� ��� ���������� ���F�����6� ����/������������������������

#0',-(�����������������������������/�

���!�������������#!��������='1(����������9��������������������#����!1=�1(����/����

�������/��������������

������������������

@�������������������+����������������

������������������������/��������9G?H9

�����������)�������������������I�����#J!EK����K����������G��L��� �9(�@�������

�001 �����������!������#)*� ($�C�0005�0$$

MNO

Page 125: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������ ������������� �� ������������������������������������ ���������

������������������������������������

��� ��!�� ���������������������������������"����� �������������������������"

���������� ���� �������#������������������"

������������#������������������� �$#������#�������������$ ���������������%�%&��

#��������'��������� ��# ���� �����

()*+,-*

��.���������������������������������� ��� ������� �����������������������#����

� �����/��������������01234�������

�������������������������������#��0$��24�5�� ������� � �� ���������#�� � �� ��

���������� ��� �������� #���0$674�����

�����05!4�������������������������058��98:�

;<=,)>6���� ����������������#���?������������������ ������������ ��.������������������������#���

$������#�� @ABC 2&BC

D���� D% D%�@ D%�2& D%�& D% D%�@ D%�2& D%�&

5���������� �0�4

E2�AF2�G EG�%F2�H E&�2F2�& EI�IF@�H H%�@FG�2 H@�@F&�2 H2�AF@�G H@�%F2�J

$ �������� #���

%�%HF%�%@ %�%HF%�%@ %�%HF%�%@ %�@%F%�%% %�@%F%�%% %�@%F%�%@ %�@%F%�%% %�@%F%�%%

/������034� %�%%F%�%% %�%%F%�%% %�%%F%�%% @�&2F2�E2 @�&2F2�E2 @�&2F2�E2 %�%%F%�%% %�%%F%�%%

5��������0����K�L@

��L@4�

@I�IF@�I @I�HF@�% @H�GF@�& 2%�2F2�J 2J�%F@�A 2J�GF@�& 2G�HF@�H 2G�GF@�@

5�������������

%�I@F%�%& %�I%F%�%2 %�EAF%�%2 %�I%F%�%I %�IIF%�%@ %�IEF%�%2 %�IHF%�%E %�IHF%�%G

9��������������������

@�&JF%�@% @�&%F%�%J @�JHF%�J2 @�JHF%�@E @�EHF%�%G @�EGF%�%J @�I2F%�@J @�I%F%�%I

�����������������03�!�4

2I�AF2�J 2E�JF@�% 2I�2F%�H 2E�HF2�2 2H�IF@�H 2A�AF@�J G%�HF2�J G%�AF@�H

$��"����� �

��������#��� $������#�� D���� !���������

5���������� �0�4 MMM �� ��

$ �������� #��� MMM �� ��

/������034� �� �� ��

5��������0����K�L@���L@4 MMM �� ��

5������������� MMM �� ��

9�������������������� MMM �� ��

�����������������03�!�4 MMM �� ��

#���������������F��������������0F�D40NOG4

NP������������$ �������� #���0$674QR0���������� �@SGL������������� �@SG4S0�������#��T���������4UT@%%�/������Q0�#����������� T@%%S�#������������� 4��K�Q������������� �0������������� �V���������� �4S2�5������������0584Q0������� ����S������������4�9�������������������098:4Q0������� ����S��#��������������4�WX�������������

$��"����� �QMMMY1%�%%@

5�� 9 ����K��� ��02%@&4J@Q@GGG�@GJJ @GGI

Z[\

Page 126: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������� ���������������������������������������������������������������������

� ����!��������"� ���##�����$���%���"��#��

��������#�� �#$�������&���������� ���$�"���#��!������"���%����������������������%���

��!����� ���� ����������������������������'�%(

�����������$������������������������%��� ����������������������������� $�"$����� %���"�

�%��")*��+,�� �*���-%��#� � ��$�"�����

��-,./�0"���(�� �!���������� �� ��"�������%���

"��"����$�"����� ����./�1������%"����������

%������##���� �%������!����� ����&����������2�3���������!������ �����34��� "�����(

��!������ �����'4�%���"��"����$�"����� ��

-,./�%"������������ �������%��"��"����$�"����� ����./����������������������� � ���

�##������#�"����������!�������&������ �

������������%���##���� � �����������������������������������5�-,./�$�"#� �"�

��������� ����"� ��%����������������������%"���

����./�������������������%��"��"����$�"#� �"�������674 ���������2�

5������!����!����������!��� �� %����##����

����������!����� ���� �����"���������8�8��� �������������� ��� �������������%����##����

� ���������������������9�1���!��"����������

�� �������������� ��� �������%���"��"����$�"����� ��-,./��������%"����"���������8�8��

��������� ��%���"��"����$�"����� ����./

��������/"���������8�8%����%����$�"#� ����� ��674 �"�� �� $�" #� ���� ��674

��������1���!��� ����%���##���� � �����

��������������$�"����� ���"���%����!����� ��������"��"����$�"#� ������-�"���"�������� ���

��������7��"�������������!���������� ���

��������%�������##���� ��$�"����� ���"�"��"����!����� �����������" ����������� �%���"��"��

��$�"#� �"�������674 ����%"�����������������

%��"��"����$�"#� �"�������� ����:; �� <�' %�������##���� ��������

��!����� ����� ����� �����������&������������<=1��654�� 545�����������%���

"��"����$�"����� ��-,./��� 585��������%��

"��"����$�"����� ����./���������������������������##���� 545���������������%����

$�"#� ���������"���"�������� ����������

��������

>?@AB@@?CD

���"������������������� ������ �������������$�""����������!��������������##���������%�"

���#��!�����!���������!� �$���������!! ��!� (

�������� �����������������:����$�� �������-�E����F�������-����-9E��!������� �������--E4���

�������-9E������������������-9�'�%�����������

� �"������������##������$�"!��������!���"���G �����#���������!����� ���������������##���

������� ��������������< ��������������-9����

��-������"��##�����#���������������%�"���#��!�������

���� ������������� �"������������� ����$�"

��������� �����!���������%"��"!��H�����%"��!��� ���������� �!����� $�"���%�" ���

�����674��������������:�"�� ���������=EI"�

�������-�E4����!����������-�E7���J�������-2E0 �������-2%"�����"���������� �����%�"�!�����(

!����<��� ���('����� ��������,EK ������������

��-�EL��������--E'������#���������-9E< ��������������-9����-���������������� ������##������

$�"���#��!�����'������#���������--�����"�

��������� ��##����# �������674� ����!����(�������!�������G ���� ���!����� ����� �� ���

$�"����� ��-,./�� �������"���������� ��

��./���%��#� � �����������������������������%�������������������������������� $�"$���

�� %���"���"��� �����������$�����##����#

�������674�����#��!�����#$�"����� � ��� �����!����!����� ����

���"���������� ���6;�!�����!���%��

������� ��� ��������������� ����!���������4�!������� ���%�������������� ���� ���%��"��

� !�MNOPQRSTUSNQVVPWXU�K ��������������-�E

I"� �������-�#� 674��� �����MNSTYWYPVZXUZP[OZXU�� ; ��������������\ONQRW]P]NYXU

VP]P[#� ��674�< ��������������-9����-���

'�%�������"���� 6; ��� ������������� ����(!��������%��������� ����"���� ����8������

���,E4����!����������-���"���������� 6;%��

������ �� ���������������H����� �!����������������%"��"��"���� ��� ������������4����!���

�������-��

5���� �����< ��������������-9�����"���������� %��"����"�� �������!��!����� ������ � ���

��G ���� ��674 �##���� �� $�" �����!� ���

!��������!�

-22, 6��"1"����K���"�!���-�9-_-222-299

abc

Page 127: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������ ����������������������������������� �!�������������������� ��������������� ����"����� ������" ��#������� �����

���������$��

%�����$�

�&'(

)*'(

+���

,�����

+

+ -�

+ -)*

+ -*

+

+ -�

+ -)*

+ -*

����� �

+�������

).-&

/�-/0 -1

)1-10�-

/�- 0 -)

/�-)0 -)

/�-.0 -1

/)-*0 -*

/)-20 -2

/)-30 -.

4�����

�.-�

�2- 0 -)

�.-&0 -)

�2-)0 -�

�2-�0 -)

�2-)0 -*

�2-�0 -/

�2-/0 -)

�2-30 -)

5���

2-3

��-/0�-2

� -�0�-.

��- 0�-

��-�0 -)

��-*0�-

�)-/0 -*

�)-)0 -.

��-10 -2

6��

*-.*

/-&*0 -)*

3-�)0 -�

3-�)0 -3&

/-1)0 - &

3-3/0 - &

3-)*0 -/3

3-)*0 - .

3-)30 -)�

78,�

-.�

2-� 0 -13

.-2�0�-).

2- &0�-�&

2-320 -.*

.-).0 -.*

*-&.0 -&.

*-&�0 -&

.-�*0 -2

98,�

3-*�

�-110 -/)

�-2)0 -)1

)- )0 -3&

�-1/0 -3)

�-�10 -�&

�- /0 -�*

�-) 0 -�/

�-��0 -�3

5���

5���

:3-1 0 -2�

3-2 0 -*3

*- )0 -&.

3-2&0�- 2

.-�10 -1.

*-2)0�-�/

*-1 0�-3

.-3.0�-)*

;�����

:�)-/0�-/�

� -)0�-/�

� -20�-��

� -�0�-��

� -�0�-*�

� -�0�- �

��-*0 -&��

��-*0�-)�

%������6<=76

7����������$��

%�����$�

+���

,���������

>� �

+�������

???

����

4�����

����

��

5���

?��

��

6��

?��

��

78,�

???

����

98,�

???

����

5���

5���

???

����

;�����

��?

???

7�$������ �����0���� �� ��������08+��@A/"���� �������������@A1"��78,�98,�� ���������������

�7�������������� #B������������C�� �������D�

�9������������� #B���������C�� �������D�

%������6<=76B?EF - *G???EF - �G@H��������I����-,"������������������I�����������6<=76�����"��� "��������������������������$���

���������������� �""��������������I����� �""����EF - *�

J���4�����>������) �*�3�B�///:�/33 �//1

KLM

Page 128: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������ ���������� ���������������� ���������������� �������������������������������������������������� ����������!����������������"�

����������

#���������

�$%&

'(%&

����

�)

�)*�

�)*'(

�)*(

�)

�)*�

�)*'(

�)*(

&���������

)*'+,)*)+

)*'-,)*)(

)*'(,)*)+

)*'-,)*)+

)*'+,)*)�

)*'+,)*)'

)*'+,)*)'

)*'.,)*)'

&������������

)*�+,)*)+

)*�.,)*)'

)*�',)*)�

)*�(,)*)'

)*�.,)*)�

)*�(,)*)'

)*�.,)*)'

)*�-,)*)'

/�� ��

-.*.,0*$�

0-*.,-*)

0'*',-*'�

0'*(,�)*0�

--*.,.*+

-+*.,-*�

--*�,0*�

--*0,-*$

#����� �����

)*'$,)*)1

)*++,)*�)

)*+(,)*)1

)*+�,)*)-

)*.),)*�'

)*+1,)*)1

)*+(,)*)$

)*(',)*�$

#���������

�*+�,)*�-

�*+0,)*+)

�*.(,)*�-

�*.',)*'0

�*�.,)*�-�

�*�0,)*�(�

�*)$,)*�)�

�*.',)*)0

#�����������

+*-,)*+

+*-,)*+

+*-,)*+

+*$,)*+

+*0,)*'

+*',)*'�

+*-,)*'

+*+,)*.�

#"�2"��34563

6����������� �

#���������

����

7����� ����

����

�)

�)*�

�)*'(

�)*(

&���������

88�

�9

99

9

&������������

88

��

� �

/�� ��

88�

8

#����� �����

888

��

99

99

#���������

888

88

#�����������

88�

88

6����������������,���������:�������,;���<=1�

#"�2"��34563>8?@)*)(A88?@)*)�A888?@)*))�A<B�������C ���*7������� ����"�����C �������2"��34563"��������������� ���� "������� �

���������������������������"�������������������������C ���������������?@)*)(�

�+.) D��������E�� ���')�(�.�>�+++9�+..

FGH

Page 129: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

����������� � ���������� ������������������������������ � ��! ��������"#�$%"�����&!��"'(�� �� !� �!� �� ���")*���� �����

� �+����&!������� ��� � ��! ��������"#%,"���������� ����������"*-*."����� � ����� ����������"*�*.�� ���������� ��� ���+������ ���/������ ��

� �� 0� ������ ����

.������ ���

�123

4523

%� �

%6

%67�

%6745

%675

%6

%67�

%6745

%675

#�$%

�61789�:76

�6;759�;7:

���7�9�:76

�66749�875

85769�47;

8:749��76

8:7<9�675

8;759�<7<

'(

471967�

:7�9675

47;9675

47;9678

47�9678

47�967�

:7�967;

:7�967�

)*�

87:9471

87<9:71

1749:7�

8749:7�

:7�9�7�

:7�9�74

<74967;

575947�

#%,

�57;9;7�

�4719571

��749176

�<7<9174

�47:9;7�

�:749��71

��719576

��719;7;

*�*.

�<<:759�<<75

�:517;9�887;

�:4�7:9;<7<

�:55749;�76

�::�7:91676

�:447<9�5�7�

�4�17691476

�:6;7�9�6<74

*-*.

<85719<;78

<�:7:9�<78

<56769557�

<51759547�

5�87�9<�7:

<1<719:;74

<;67�95�7;

56�7�95874

.0��0�!*=>?*

?��� �������

.������ ���

%� �

@� ��� ��

%� �

%6

%67�

%6745

%675

#�$%

AAA

����

BB

BB

'(

����

��B

BB

B

)*�

AAA

����

BB

BB

#%,

����

��B

BB

B

*�*.

AA

��+

�+�

�+

*-*.

AA��

��B

BB

B

?����������� � ������9� �� �� ��� ���9�%��CD;�

.0��0�!*=>?*EAFG6765HAAFG676�HAAAFG6766�HCI�� ������ 7%������ �� ���� �� ��������� ��������+� 0��� � �

)��$�!���J�����46�5�<�E�:::B�:<< �:<�

KLM

Page 130: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

����������������� ��������������������������������� ���������������� ��������

���������������������� �!�� ����""�����

������������������������ ������������������ �����������������"��#����������������

��������� ���������������������������������

�������������������������������� ���$%&'(%&'!"������� �����������������"� ����

��� ���)�����������*+,����"��������� �!�

�� ������������������������������������������������� �������� �����������������

"���������������� ����������������"������

������������������������������������)�����"��� **-+.����������������+/������ ����*!�

0�������������12����������������� ����

"������� ��������������3������ ������������� 4�!���������12����56.����������

��������2 �������������"���������������

�������������/��������������� !�0��� ���������������������������������������� ��"��

��������3����"� �����,����"��������� �!�

�����������������������12��0�����56.�����������������������"�����������""��

������������0�����������������������������

����������������������������������#��"����-3 �������-78�������������#��"��

���������������� ��������������������"

������������������������������������"�����������"���������������������������

���� ���8�0�� ����������������������

6�������������"���������������������������������� ��������.����������������+

/������ ����*!�/� ���������������������

���������������������������������������������"��������������� ���""�����������/����"����

�����9�"����������������������������

��������������������� �������������������������"������:������������� ���������������

��������#���������������������������" �����

�����������/���""���"�������������������������

�����������������������"����;� ���"����"� �������� ������� �����������

0�0/������������������� ���������� �������

��� ������ ����������"�����������<����� ������������*!�� �������������� 4�!���9��

���� �����������������������.,������

#��"����-����3������ �����������������������������""����������������������� ���

������� ������������������-3��������������#������ ���������0�0/���������

��������������������������������������

�������� ����"������������,������������������������������������������#����������

�����������������#��"���� �����-3����

������������-78�1���������.,�������9��������������������������=���������3=�!

��������""������ �������������������������

�������> ����������� ����"�������������

����������� ����"������������ ����������

��?���""����"�����������������������������������������������/���������������

�����������������������������������#��

�������� @78�����������������#���""���"������������������������#�������������

����������� ����������������������" �����

�� ����

ABCDEFGHIJKHDLM /��������������������� ������������2 ������)������.����������� ���2).�!���� �����8�162/2N����������8������������6������������������" ������� ���8/N�� ������"���������/��������� ����������?��OO62���8:10):P0�� -:�� QQ�/��#������������ ���������� ������������������),:R.:S5 T*:�� ���R6.:T*5@@:���S�����������!"����8/�6��� ����U��� ���9����;������ �����9���6����8�����"�������������� �����������������0 ������� ����������9��V�"����������#�������������"�������������������

WHXHYHDBHM

0Z�[ ,�1�\�[ U�U���V�]����U��� !2""����"������� �������������" _abb%&&%cdaba&���"� �������������������������"�������� �������������#�� ����������������������������"? ��������������������9���e_faga(d(h&f'i_�0j � ��� ��T Sk --l 5

0�08�����!�"#����������"��������0��������"�"#��0�������8��������������� ��

R� ����,�� *@4!��������kR��������,m���!1�������"������������������5�<�����8�����U���������l �

R������)V�R�� ����/�����n�. �����<�����!= ��������������"���������"� ��������������k��� ���� �����������������������������������������.�P���.�T4k� l� ��

R���"���11 � *S5!0��������������������"�����j ���������"�������j �������"������ ���������������"����������������0���R����S�k�4@l�-4

T4� ���6�����R������� -!4 k TTTl T44

opq

Page 131: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

���������������� ������������������������������������������� �!��"� ������#������������$�����#��%%�������&�'�����������%()*+,-./0.),11+230����������$����������4�5���6��7�87��97�:

���;�����<���=�������>������:�=�����������������%��������%4?�8@������'���������������A ��$�������%�������!�8��������������������������!���4�B��������� ��!����<���:C9�D�

���;�������������<������>�E����A���� B������?�����������!���������%������������%��������%�����%���8��'��"������ �%�����'����������������$������4������:F8B�GG9B�GD

����'BB���>�'H������� ��'�6���'�����D���������������!���� �!����������������������#� ���� ������������������������������������������������#�#� �5�����$����4?���5���6���8�9�D

��%����!���������#����E<����'���I=��� �����B�'������������<��J������'���B����������������%���������������%���'�#� ���� �������������K�%������������ ���������'�4L�� B ���#� ?%%����C�8�9�M

L��� �E����B�����$B������� B��DGF����%���%�� ������ �����������������#����������������������%���%��������4�����< �%��M87DF9G�D

�������66�������������DDG��������%������������ � �%���������%���������8����������!� ��������������������4������G8�7��9�7��

������� ���� ��=��� ����B����'����N=�������B�����������#������������O���$���!����� ���������������$���!����� ���������������;������$�������������������4��������787�97F

��������$ ������� ������B��������� ???����:�A �����������������������%��������"�� %��������!����$� ��������������!����� �������!���������!����� �������� �!��"� ������������;������������������%���(+1P.0+1+Q�4�5����������:C8�MC9�MF

���������?����=�����#������'���BI��'�$A���������7������������ ���$� ������������!����� ��������!��"� ������%������� �����������%������%��������%���������()./R2R+1P30P+S*P30���������"����������%%����%���������4�5������4���8��4����T���4���FG

���������?=�U��;$��%�U��;�<������I��'�$A���������7������������%������������ ���� ������������!����� �$�����������%����������� � �������O�����'�����������%%��������������������()./R2R+1P30P+S*P30�4L�� B ���#� ?%%����7�8GF�9GFM

���������?����=6������������#����I��'�$A���������G�����������������!��%������������������� ���$� ������������!����� ������������%��������������� $� �����!��%�����������!����'���;�%������'����������������� ���� ���������()./R2R+1P30P+S*P30E4�&�'������4�5���������8��4����T���4���FF

���������?I��'�$A���������=����G��?%���'��!��������������%��������%������������������V*),-2Q+Q)R301+WQ+S� ��� � ���$� ��� ���������!����� ������ ���O������!����� ������4�5���������77�8GF9MC

�!�AA��>��?"�%���H �� ���A����7���'������������������ ��!������������������������� ������������������������������ "����#� 4�5����������C78CCG9C7M

���������B ���'�! �#��%�����6����%� N�����$#����E�������A �������������!�����������!��"�

������%�������'�'����� ����� � ����� ����������%���������������!��X30.R30.�&�'������4�5�������F87D:9G�7

���������B ���'�! �#������#����E�%�����H��! �B�����%�N��������A ����������%� ��%�����!�����������%���� �%��������%�������&�'���������!��X30.R30.�������!���������4L�� = ��������� �%CF8D�9DM

���������B B����%���6��!Y�����7�����������������������$���!����� �����������%����������� �!��"� ������%���� ��%���$�%%�����!��������%�����!��%��������������������������������%%�������Z[/Q*-30)+Q/*.����4���������8��DM9�C��

E�H���!H����!E����!NH����:�?�\���������'�������$��������������'������������#��%%��������!��"� ��&�'�����������()./R2R+1P30P+S*P30E4�5�������78C:F9CDG

�� �����B���������L� ��'�����������6I���'���L����M����������������������������!����� ���������������������"�����!������]0,22+P+S*P+�E�������<4�FG:�4�5���?���78��D9��D

�����#����E<����'���I����7�=��������������������� ����������������L�� 4?�8�����#����E6��!Y�������5������������������8!�� ���� ������������������$�����4�����< �� ��������:G9���

�����#����E��%����!����L������'���B���>��6A��Y!"����<����O�6��!Y�������A ���������������������������������������������������������������������%�����4�5���������C��8�9�:

����������I<�%������<��%����N������� ���!�����$%����������� ������������%����� ����'�����#� 4������'�������������M:8�CF79�C:�

I��'�$A���������������������� ���� ���5���������#� 4�L�� ���CG8:C9��:

I���;EA6�����U�@������B6���U!��;�EA��'��_��A�&�����E��;����<����C�����������������������$�����!����� ��������!��"� ������%��������� �%������%���������������������%��������������%��������"������I���� ��� ��%�>����4�5�������D87FG97:�

=��%%���A��D:F���?�������������������������� �%�����C�����4�����"$ ������>E�����

6�"���LB�%����B�������?����7������������;����#� ��'����'������������������'�������������� �!��%���������4=����������B�� B������C�87GDM97M��

6�;�������%�&�� �����������%� �%%���N����D���������������������������������!��"� ������%��������������%����\���������%����������� �%�����!��������%�������&�'���������!�X30.R30.�E��������FG:�4�������5���B��7�8FF�9FFD

6��!Y�I����6��������Aa���%�6��%���� �%���?��>>���������=������������5���������8���'��"4�5�������M8��F9�CM

6��!Y���%����!���� ���������B ��'���B�����7�=�����������L��#� 8��������4?�8�����#����E6��!Y�������5������������������8!�� ���� �����������������������4�����< �� �������CM�97��

B����%��� ���������B �����#����E������������b �������������������%�������������������!����� ������LIB��%���'��� ��������%%����������������������$�������!����'���;�%�����'��������!��"� ������%������<���������� �c32*130Q32*130����4L�� B ���#� ?%%����C�8C�M9C��

L�� = ��������� �%����G�7�8�CCC9�C77 �C7C

def

Page 132: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��������������� ��������������� ������������������������������������������� ���������!���"��#$%��&�&���'�&(��������!��)�*

+���������������,�������������-��.�-����������$(�!/&����%�����&����+��-�����-����0.�����������-.��1������������-�����!&����&����'����-0��-�..���������$//������2�3�..��,)���

+������������4���3�/��������4��4������ �5���6���#��������(7 ����-�4������(�.��"�-0��-�����7���������������������.��-��������-������.�������������������89:;<=>?>:@ABC?D>?E�0�-���������������&���-���4F��$3 ���G����H!��I)�II

+������������4������ �(7 ����-�4������(�.��"�-&����&��-���#�&�0'�&0�-���������������&���-��!.����������-��0������$%��&�&���'�&(������IJ!K�K)K��

+������������4������ �/��������4��������L�M�������4���#��������(7 ����-�4����K��00�����0-�����N�����������-���������������&���-����..����������������#�&������������������N���� ��-��"����.�-�����������0����.�����������89:;<=>?>:@ABC?D>?E�O�"������$%��&�&���'�&(��������!K�*)K�J

P�������&�3������4�5��������� ��������Q�N������N������������5������,�F����0���������-��������-��������������-��������-���������� �&����&.��.������.��-��������������1#���&���-���������$���G������!J,�)H��

Q�R�L��Q1��L��1R�S�Q1G����1S�L�S1%������51M����I� �00���� �0 -�����N ��..����������� �0

0��������������&���-������#�&.��0����������-N���1.��������������������7N�������"�������-&�������N�0����������������4��������������N��.&����'����1�����$3 ���G����,!**J)*,�

R��1 �Q�����L�%1 ����R1M���������������������-�00�����00�����1��-���������������&���-���..���������-T?:9CCAB:C?AB99���&����#�&�0��-�����7��������-N���.��������-������"���7N������"��N����������������.������-��.�-�����������0�&���.�����U���-���V?>?C9:@=@WBXC9Y?:;AB�$3 ���G����H!�,��)�,��

M&���/1G�L�S1%�S�Q1G������51M�L��1L�Q���L1G�L��Q1� ����I�/������-�00�����0-�����N0���1�����������&���-���-T?:9CCABC9:@;<9ZX>[9B���������������N������\�-�����.������N��--�����������������0����������������];?CXD>?[?=;>[9<?C9B�$%��&�&���'�&(������IK!�I*�)�I*J

M&���/1G�+����1R�L�S1%�M&���/�� 1��S�/�Q���%�M&��� 1 �L��Q1� ������+&��00�����00���1�����������&���-����&����������.����������\�-�����.������N��-���H���-���,��\.��������������������������];?CXD>?[??[DCW:;_@?C?R�&���-��&��&&���������$3 ����������II!�K*)�JJ

M&�� �����������3�5����� 4(((�������00�����0-�����N.��������������#�&.��0�����������������.������-�������������.&����N�0��--����a:9?;<X_BX:;CC?=AB�$3 ���������I�,!�KI)�KH

�I�� %��&�&N��������&������K���!�III)�I��

bcd

Page 133: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

103

Chapter 6

Effect of short chain fructooligosaccharides (scFOS)

on immunological status and gut microbiota of

gilthead sea bream (Sparus aurata) reared at two

temperatures

Inês Guerreiro, Cláudia R. Serra, Paula Enes, Ana Couto, Andreia

Salvador, Benjamín Costas and Aires Oliva-Teles

Fish and Shellfish Immunology

Volume 49, pages 122-131, February 2016

Page 134: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 135: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

���������������

� ���� �������� �������������������������������������

�������������������� ��������������������������������

���������������

�!��"�����#�#$#%�&����'(����#)���������#*��%�����#*�������+����#,��-��.�%������#*����+�/0�����#�

�1234561223457189��:29�8�;<�=<�><9��;829?8��<@�AB�:3��<9C�84DE<89��>FG9<?8��<;�;8;:H:��:F5��;:�I��@��JKLFMNONPQJRH:��:FH:���@�>�S8�����D89�:;8I<:>:@<�FT�=�>;�;8;81<!89=<��FG9<?8��<;�;8;:H:��:F5��;:1�D�:4>8@�8�69FU;VT1MFMQWLPNNXH:��:FH:���@�>�1UI7189��:;8U9@89C��<�I<:>&:@<=�FG9<?8��<;�;8;:3<9C:F1�D���;8Y��>���FMXQNPNOXI��@�FH:���@�>

Z[\] _`]abc

4��<=>8C<��:�de

'���+��fg��������hifj

'���+����+��� ��

fkl������hifj

*�������fml������hifj

*+�����������hhl������hifj

n8do:�;�e

l����+���pq���

"���������q

"���������

�����������

r���s��

)������

Ztu\[Z^\

0��� ����� ����q�������� ��������������������������������������������q#v���/

����������#�������������������#�����+���pq������+���#��������������q#����+��/

����������������������������������-�+�����������fmw%���hjw%(������������#v��

���xh���� �������������i#i(f#i(hj���i(jy���������m���z�(�+����#�����������q

���� �������������������������������({q�����q������������v�� �����i(fy�����

���(��� �����i(jy���������������������������s���r����������#������������/

����������� ��������������v��#������q��������������hjw%('������������#���������#

������������+�q���r����������hjw%#�������������������������#������������/

���q���#�����q������������������������fmw%( �v�� �������#�q�����q������������

fmw%(0���� ��������������fmw%������q�v�� ��i(fy���i(jy���������(r�� �������

������������v���������������q)%'/l""�����q��������������������������������

������������������������q���������(|���+�#����}������q���������hjw%(l����+�

��pq������+������������hjw%��������� ������q����������������("����������q

���������� ������q����q���������������(

�+����#�������������������#�����+���pq������+�����������q�����������

� ������q�����������������������q��������������������q���� �����������

��������( ����������#�������������+�����������������������q� �������������������

����-�+���������(

~hifj����+�{��(*���������+��(

��������������

)�������������v��������/��������v������������/

����q����������v�/������������������������������

�f�(0���#��������������+��q� �������}�������������/

����q#�������q/�������������������������������

���������#������q#������ ������������������

����������������������h�(

����������������������������� ���������������/

������������# �� ���������v���h7j�(����/����

����������������������������������������������

������ ���q��p����#����� ��f��j �������������

�k�(�����������+����������������������( �v��#�����

����������q�+���������������=:�C�C�>D��D��<D���#���/

������������S<=89����=C��>�E����#�������������� �������

�������#����������1d��<9��=���<:�#����q����������8:P

=C�:D<�9<>:�<=������8:=C�:D<����8�����g7f��(

����z����������������������++��� �������������

�����������������������#������������� ��������

��=�:E�=<>>��#������������/ ������������+�q�����������q���q������/�h/f���q�����������x�(��=�:E�=<>>���z����������������������������q����#����������������/

�����+��+����������������q���v��(r����������#������

������=�:E�=<>>��#������/���������������#������������

$%��������������(l������������,�����#�����������%!�����#��/

+��������)���#'����%����*�������#��(�%�#�fk�/iig)���#)������

UPD�<>�;;�8��e������������(���� ("�����(

������������� ¡ �� ¢�� �£¤���¤�¥�¦�¤�

���§�����v�� ��������q

�©¦� �ª�«�¬ ­�® ¯¯°����¡��¦°¤�«±��¤ ��±²��

����³���s(��(���fi(fifk�-( �(hifj(fh(ixh

fiji/�k�m�~hifj����+�{��(*���������+��(

���§�����v�� ��������q���hifk�fhh7fxf

Page 136: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

���������������������� ����������������������������������

���������������� ��������������� !������"�������� #�

#������#�������$���%%��������������# ������������%

�������#�����������������&���'(������������������

�#�������������)����������������� ����� ����������

�#��*��#�������"���������� ����+��,���������������

-./)�������������0����-./1��2��3����# ����"���4���%

���"�����������������$���,��$���$��������������������

"��$��� #�"��������������*��#�����������5������%

��#���������"�������%%������4���#������#��������

��#������#�������#��� #�����"���������������67)8��9�$��

��$�������������������������������� #��#�����"������������

"�������:.3;<���#�������������#�������%��������#��

���������#�����������������%�'(����������%����������

��#� ���:=��>?@!?A!�?���� !<�����������:BC��A>��<�)1)���

D��"�������%%������4���#����������#������%�'(�����+

���������#����#�������)7��������������"�#�����#�

"���:E?F����A�G��G��H�?>I���<%�������$���J�1K�'(���+

��������$���������%������������������ ����������%�#+

�� ��"#�������L������� ���� ����������������������

������������������������ �����0�������4��%�����

������������)8��-���� #���"���:E?F����A�G��?AG�@���!<%���

����$���J�&K�'(��������������#��������#�������������+

��������������������������#�� ��"#�������������4��

%�����������������))��/����#:M���?@�>!��?���� !<%�������

$����K�'(���������������������L���)&��9�D���4�$����

�����:����>?@�? !N�@@�G?�<���������#��� ���'(����������+

�������� #�����"�����������������������������#�����

������������������"#����)2��

9� ����������"������"�������%%�������#�����������

$�����%����������#����%����#�������������� ������������

:O'(<�O'(�������%%���4������������������$��������#��+

�������� ��������������$�������������4��%����#���%���

$��,��6)���9����������#��������������������#,�����

��� �������"��������������������������%���)$��,��%%�����

����#����#��������������)6��P�$�����%���1$��,��%

%����� ������������%%�����������#���������� �������"�����

����������������������$���� #�"���������������$�����#���

�)6)Q��

R�������#������������$����'(���"�������������$�����

������������ ��������L����������������4���������$����

��"�����������$���������������� #�����"�����8J78)��

3����# �����%%����%�'(�� ����������"��� �� ��������+

L���$������������#����O'($������������$������������

����������"���������������� ��� ����"�����*��88��

D��"������%%������4�� #�������� �����0�����������#�����

O'($���������� ���������� #��"����������������# �

��������������������� �������������81786���'($��������+

�����������#������ ����������� ��%4������������#����

�����������������#���� ���)&8)��P�$������#���$����������

�����#���� ��4������� ��� ����������"��� #��)Q��

������������������������������������S#�����"�����+

������������������������# �����"�/�� T������8���+

�����#�������� �������%%��������������4���������-�����

�#����%4�#��������#������%���"�������%%����9�����$����

�������#��$���������������������S#�����#���� ����

������������ #�"����������#�����Q�)8Q71)��

(��������#����������%%�����%���"�������)Q18����������

�������#���Q1�1)���4���#������#�����������������"���

P�$������#������#������#�������#���� "���������������

��������������������������%%������4���#������#��������

�������Q��

(�������"������������������������� ���������������������

����#���� ��������#��11������#���%���"������%%������ #�

%#������������� ����������#���� ����������������

������#��������������-����%�������� �%������#��$����

����#�������%%����%����������'(�#�������������������+

����� �������4��4���#������#������������#� #�����+

"���� ���������� �� ������ ��L��� ���������� ��� #�

������� ��% ����������"��� 5#����������������$���+

�����#���U�6���)�VW�

XYZ[\]_[[abc]\debf

gChCi�?�!��G>�!����@

��#������$���%��#�������"�����������:�6K�����<������+

����� ���#�:1&K�������<����������������%�����#%%�:���"���

���$���� �#������� �#������$�������<$���#�����

���������#����:������JK�������%�� 4���������JK%��

�����%�����#%%�<���4�����$���������������#����-��

�0������������������#���JK:����RJ7�����������<J��K:����

RJ��<J�)�K:����RJ�)�<���J��K:����RJ��<�%���'(:D/'�jjR

O�0S�$k�%�������<�������� l+����#�����3���� ��������$��������# ����0���������������������"����������������

:W���%�����D�����O���WDO W��$%���������9mn(3<����# ��

)�J����D������$������������������1JVW%��16��������

���������%���L��������� ��"� �#����#���9� �����������

���0���������������%����0����������������������������

-�"����

W���������������%��������$������%����%����$�� ���

3�����������%'%4����3���������W�������������1���R������

�������������$������������������� ��;�#�����1&��

gCgCoA�p�I�A���

-���0�������$�����%���������O�����q���� �(������

D����n���������D���# ��$��� ����������"���:MC� A���<5#+

��������"������%�� ���������4��%�� :O�����(�3�3��+

����P#����(����<�-�������$�����%������)���������

������#����� $���������������r#�����$����)�����������

4"�� �������,��%�JJ.$��������������������+�� #�������

�6�JsJ��VW���)��JsJ�&VW�������������-�����,�$����#�+

�����$����������#�#�S�$�%4���������$����:)��78��.��t�<

�%8�s� .t����������������������0� ��$��,����������#+

������:2 .t�<�3%����r#���������������%�����4��$���

�����%�����������0������������������������������

�0�������������������%���������R#��� r#�����������

�����������������4��$���%���������������:16K�������

����2K������u(�� ��(�3�'���D���# ��<�3������%�)64��$���

������������"���$�� ���%8)�JsJ�J� $����������

������"#���"�������,�))4��������,�-���0��������������

$�������������� ��������������� ��#��$��������������+

��#�������&���,�������������������$���8���,�������

�������#���-�������������6$��,�����#��� ����������4��

$���%��"������$��������&�����$��,#���������������#��

����������n��������$����,���������%����������-���0����+

���$�����%����"���������������������:%����$�� �j.3(3

���� ���W�������������<���$������#������������ �����

j#������n�������������)J�Jv&8vjn����������������%������

%���������4��#�������

gCwCM�G>��@F

3��������%���������������%64��������,$����������

������1��%����������� ����;����%�� 84��$��

���������%�� �����#�������#��� ��������L������� �����

����������������L���#"���'�����r#��$��#���%��������� +

�������������$�������������� "����$��������%# ����

8JJJx %���J��������������#���-�����#���� �����$��

yCo ?AA?�A�?���Cz{�!I|MI?��}!IyGG @���FH~��g�h��hgg7hwh �)8

Page 137: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������� ����������������������������������

������� ��������������� ���� ������������ ������������

� �� ����� ������������������������ � ��� ������������

� ����������� ��!��� ���� ����������� �� "� �� ���!�����

������������������ ��������������� !��� ���������

��� � � ���#������� ��!������������������! �������������

����� ���������!��� ����!���#�������� ��!�������������

������������������!���

#���������������������� ���� ������������ ���������

���!������ ����������� ��������������������������$�����

�� �������������� ��� ������� ���%�������� ������! �����

�������� ����������� ��!������������������� �����! �������

��� ���#�������������� ���� ��������������������� ��&'()*�

�������������������� �������������� ���� ������+�� �

����������������������� �&,-��./�,*����,�������������

���������������&/-*��� ��������������� �!�

#����������������0��������������������� ����� � ���

���� !����������� ���1 !�������������������"���� �!������ ��

!��� ���� ����������� � � "� � � ���!�� ��� ���� ������

�������� ���������� ��� ������������������ ���� ����

234356789:;:<=>8;8?8;@A=A

B��������� � �������������������������� �&.�*�����

��!��� �&.�*������ ��� ��������������������������.��.��

������������������&C(�*��� ������������&D(�*���� ������� ��

�� ��������������������������� ���������� ����������� ��

�����EFG�#�����������������������&H�I*����������������

����!��� �&H�.*����������������������!��� ����������

� ��&H�.�*�����������������������J

H�I&K�L*M&.�NC(�*O%H�.&�!�����%*M&.�NC(�*O%

H�.�&!%���%*M&.�N.�*O%

23P3Q77R?6S8T87696TA

(����� � ��������� ����������� � � ���� �� ��+ ��&UV*����

����� �����!����� ��&W!* � ������ ���� ������ ��� ��

����� ����������� �������EFG���H�����������E,/G�

23X3Y=>T:Z=8;[=\6TA=9@

)������������������0��������������������� �� ���1U�

����+�����������L�!��!����������������� ��� �' �����

�����E,G�(����� ��%])�CU�!������!������������� ������

���������'�C���#% #������������&( � C��_�������� ��

_������������'����!��*��� �!�� !�������� ���� ����%]) LB

&�� ������� ���������������� a���*���%]) %/CE,FG�

L�!������'�C���������������������-����������� ��!��

������������������ �!!��� �����,b-/H ����N,-

������ ���c������������ ����������1���� �� ��������

��� �������� �� ������ &( � C��_�������� ��_������������

'����!��*��� �!%]���]���] I �%O#�c���������������

��� ������%�� ��)d(C ����U���� ��� ����)�� �&#�����

B ����)� ��� ��W���*��� ��!��������1��ce)�����&( � C��

_�������� ��_������������'����!��*�1 �� �������������+� ���

�������!����������� ��K����������������� ����1U��� ���� ���� ��E,FG�� �!��������� !�������� ���� ������

���������� �������������������� ����������"��������

���� ��� ���� ���V#f�&V����� ����#�+���� �f� ��*�'����!�

��� ������� ���� ���� ������������0�������� ������������

������ ��� � �� ��"������ � ��� ���(��0 ��� ���������

������� ������������ �!(_�)#&����JNN������� ������ ��!��*

&H����!��c����������������#��U����������*�V�����"������

� !�������%����������b%-"����������!�����

���� ��������� � ���� ���� ���

23g3h=<6A9=\66?i@76A8>9=\=9=6A

c���!������ ���������!�� ��� �%������� �� ���� �H

#� �b.���������. /��.���!���������� ����� ��!�� ��

LLO!���% � ���,���������������������������������

�������� !��� ���������������

#������0�� ����������&#�'*�� ����&c�L�%�%�L*���j �������&c�L���%�%*��� � � ����������� ����������� �����������������

����� ��� ������� �������E%�G�

������������ � � �������+������������� ����� � ��&f�!�%

�������������� ����#�'����f�!�%���� �������j �������*�

23k35=A9:;:<=>8;ST:>6AA=?<8?[7:TSl:;:<=>8;6\8;R89=:?

������������������������������������������ ��� �

����������EG��� ���� ��� ��� �������e� ��H ���W��! �!

���. �����'� �� )���&m�����������*�(� �n���� ����

opqrst

W�!��� ����������+ ���������� � ��������+��� ������� ����

1 ���

1 1�% 1�� 1�

uvwxsyzsv{|}~yx��szw�{�

B ������� L%�, L%�, L%�, L%�,

����!������ � � � �

D����!������ � � � �

D��������� %�� %�� %�� %��

)������� �� �� �� ��

��BV)� b �% �� �

���������! � �, �� b

���� ���� � %L�/ %L�/ %L�/ %L�/

( ���� ������������ �/ �/ �/ �/

I ��� �� + %� %� %� %�

H ������ +$ %� %� %� %�

���� ������� ��&-* � � � �

( ����&�"������*0 %� %� %� %�

�x��z�p{spvpr�|z|}~yx��szw�{�

1�������� /�, /�L F�% �

���������� � ,� ,]�] ,�/ ,]�]

������ � �� %�/ %� %� %�L

��� F�L F�% F�� F�L

)����� %� %� %%�, %%�%

���������!�&0m!�%*� ��% %F�F %F�F ��%

1H������������'����������� ���_������� � ���)����1� ��_#��������'��"����1 ��������������������)��'���&�'J/%�/-

1H��_JF�-1H*��)��!���)���V����'����!��&�'J/���-1H��_J��-1H*��)��!���)���V����'����!��&�'J,�,-1H��_J%�-1H*��)��!���)���V����'����!��&�'J%,�%-1H��_JL��-1H*��)��!���)���V����'����!��&�'J��-1H��_J��,-1H*��'CVBcc1H�+n���B����� V� !�������� ����&m����B�����*�!) !�� ���� ���) �����'����!����'��� +�'����!��&���� ��J�,-�#��������������J%-*� I ��� ��&�!0!�%� ��*J��� �����������%&Wf0!�%� ��*���������� ������

�&Wf0!�%� ��*������������������������L���� ������� ���� ���������

%��� �� � .���%�� ��n�� �������� ����������������� ��� � ��� ����

��� ��+ ��.������� ��� �%������������� ������ �� ��%�������� ��� ���

��� ����,�$H ������&�!0!�%� ��*J���������������%�F%����������������%F�]� ���

�������������� �� n��� ������%������� �� �� ����/���!��� �� �+ ���

L����!������+ ����]���� ������� ����]]�� ���+ ���L/��� ��� ����� ��

���������� �FL&!0!�%� ��*������� �� ����� ���%�% &!0!�%� ��*���� ��

����� ����,&!0!�%� ��*�0�! ��c�!����&!���!������������������� ������ ���������������������

���� ����������*�����������!������������������������� ���������&�'J�L�]0m!�%��_J

LF�0m!�%��������������J%/��0m!�%�

Q3�R6TT6=T:698;3��=Al��l6;;�AlQ77R?:;:<@4��2��X��22b���%�,

Page 138: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������� ������������������������������������

������� �������������������������������������������

���������������������������������� �����������������

�������������������������������������������������

����������������������������� ������������!��"#�������

������������� ������ ���$��� ������������������%�����

���������������������������� ����������������$������

����������������������$�������� ���������������������

���$��&��������� ��'������������������������������������

�������������������������� ���������������������������

��������������������������� �������������������

�����%���

()*)+,-,./,.0-1-2-13/./

4�������������������5���������������������������

������� �������������������������������$���� ��������

��%���������������67896$���������������������

� �����$������:����� �������;��� ��<�����=>?@

�:��@��������$7�A��;$B�6��4����������� �������������

����������C<��;������ �������������� �������������

D�����E����<��������������������&��������������

������������67896�=����� ����������������� ������F�$

����������$=�$���������������6:�$������67896�

��� ����� ������������������������������������������&����

�� �������������������������������������������;��E

�����������������=�������� �����������$������������

����������� �������������������������������

��������F�����������������������������������������

��������������������%��$��� ��;��C<������������������

����������������������������������� ���������

����������������� G�G����� ����H������� ��������������

�����������

4��I�4��������������������I������������������������

����������� ����������������J��������������������

�����������������������K�������8����46������� ��

����L�M�N�>���O��D����������D���$6������$:���������O����

���������������������������������������������������

��������������:������ �����P�G���:O=?IO�ID��$=��������$

B ������������������������=?:IO��������������������

�����������������������������������������������

��������?������ E������� ������$�����������

�����������������������C<���������'�Q���������

4��I������������������������������ ��������������

�����������������������������������������������

�B:�?6��?������������������������������H����������

��67896$����������������������&'�� ������

RSTUVWXYV

Z)[)\] -,_1_.0-1a-b- ],]b/

4����������������������������������� �����������������

�����$F�$F�$?Q9$?QF$���?QFQ������c��?Q9$?QF$���

?QFQ��������� ��������������������������=��������$

O>Q$���F������������&�����������dQ��������

��������������� ��<>Q�F�������������&���������

��dQ ���������������:eG�G��$�'��������4G��������:fG�G���

4� ��������<>Q�����������������������L������������$

��������������������������������&����������gdQ����

����dQ�=�&� ���h8�����������:eG�G��$����������������

����������:fG�G��$����������������������gdQ������

ijkXUl

Q���������������������������������� �������������C�$�������������H������������!��"�

����������

� ���

��� ��� �������������� �����$���������$ ���

D������������������������������ ����$������������� ?��;��������������������������������

�������������������������� ����$������������� ?��;��������������������������������

=�������������������������&�������� D���&�������� F�������&�������

I����������������%����� <�����&���$���������������%� 6���������������������m�����������������%�

I���������������������� >��� 6�����

ijkXUR

O���O>Q���������<>Q���������������$�����������F��$�����������F��$���������������������?Q9�$�������������������������?QF��������

����������������������������������?QFQ�� ��������������� ������'������������������������������

����������� 4��� �����67896�

4G 4G�� 4G��� 4G�� ����������� 4��� =����������

O>Q�n�GM��oc� �gdQ ���P5G��P ��gg5���� ����5G�cg ��Lc5G��� p � �

��dQ ��Mg5G��g ��M�5G�c� ���G5G��c ��PM5G�M�

F��q� �gdQ �c�P5��� �M�c5c�� ���L5��c �M�M5��g ppp � p

��dQ �N��5��G �P��5c�� cG�L5��L �N�M5��N

F�����o�� �gdQ M�GM5G�LP M�cM5G�MP M�Lc5G��N M��G5G�LL ppp � �

��dQ P��N5G�M� P�GG5G�N� P�GP5���� P��c5��LL

?Q9�r�c� �gdQ ��G��5�c�� NN��5c��P ����L5�M�� ��G��5���� � � �

��dQ �GN�L5�G�� �Gc�g5�c�� ��N�P5L��P �GN��5�M��

?QF�������o�� �gdQ �g��5c�G �L�G5P�L �N�c5��G �M�N5��N � � �

��dQ �P�G5��M �M�M5c�c �g�g5c�� �M�L5c�N

?QFQ���GG�Do�� �gdQ ���P5��� �L�c5G�g ���L5��M �L��5��L � � �

��dQ �L�P5��c ���P5��G �c��5c�L �L�c5c��

<>Q�n�GL��oc� �gdQ �L�P5��G ���L5c�L ���g5��g �L�N5��c ppp � �

��dQ M�G�5G�Mc ��N�5G��g M�LM5��Lg M�G�5���M

9�����������������5������������������sN��

p:eG�G�mppp:eG�GG�m�#�������&�����������67896#� ����������������&����$������67896���� ����� ���������������������������

t)uv]bb].b_],-1)wx./yz+y]11{/yt^v2_1_3|*}(~[��[((C[Z[ ���

Page 139: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������ ���������������������������

�������������������� ����

����� !"#$%&% #'#&(

) ��������*����������+���,����������-������.��*

����������-��������� ���������,� � ����-���������

����+������/0,��.���������������12�- �3�) ����

���� 4.,��� ��������-������.����������,+�����

����������-�,���������������������������������� ��

2���4.,���.����5����������������������������

����1�*���)6����3�,�������������������������

������� ������������1�*���)7����3�/0����������,��

�.������������������������ �������������8�

�5��� �������� 4.,����������-����������������,� ��

����4.,�� �,������������������������ ��������

�����

����9:;&<=:%>?:@#&(:'A

2B���C�����������.��� ���DE�FG�H/8�IIJ��.�*

��������-������ ���������������������� ��������

1��.��3���� �������������� ������ �������1���� �����

������.�7F�K3������5��1���� �����������.�L��K3�

M���+������������������������������-� ������

,� ���5����������������� �����,�����-��+��

2�+��.���-���02N�������-�� ���������+���������

���� �����,����������-���������-�����12�- F3�G��� �����

,����� ��������������-������.���������,��

�.����� ������.��������������������

GO������ ����������IIJ-����12�- P3��,����

��������������� ��������-������,�� �� �� ���

������ ����-��������+���� ���� ������� ,�����. ���

,� ����������������� �- ��Q��.������1R#"%#!( <"<?<"3�

�-����� ����1S:>%$:%":><':;%TS�%!&#%3����������.�������

2�02N�,������ �� �� �����U%;'<=%;:>>!(����V;#%"W

<=%;:>>!(������XA%"<'Y#;#����,� �����02N�,����

�������� ��O�����

��Z�[:\#(':@##"]A #(

28)�*��� ����� ��������+������������������������.��

����������2�- 5 *��� ����� ��������+����,��.�

�����������������-��������������������.���28)��*

��+���,�����������-�������������������.���-����,��

�.�������1�*���)6����3�����������.���_��������

���������1�*���)7����3�28)�����������.��,����� �

��.���+���������-���-�������������������2������5��

28)����+���,���.���������������������������

��������

��a�b!' <&$Y<><\A

2�+��.�������������������������.������� �.�

,���������-���-�������������������������.��������

12�- c3�

defghijhhgkl

4���Q��,���������������-�,�.��-������������

mnopqd

��������� ,��- ���� �������1����-������ ��������������������������� �1T��r��sE33��.� �����-��� ���_������� �������,�

����������

2������� ���� 2,�*,��8/0D8�

�� ���� ����� ���� 2������� ���� 4���������

2���-����� �5�� ����tr�E ���PtE�� ����tE�� ����t��5 uuu �� ��

���� E�rEt���� r�E�t��5� r���t��rF r��Et��F�

v�������� �5�� ��PPt��P5 ��EPt��5c ����t��cF ����t��PF uuu �� uu

���� ��5ct��FF- ��cFt���r� ���ct�����- ���Ft��5��-

M������� �5�� ��5�t��5c ��rPt���c ��F�t��r� ��rrt���� uuu �� ��

���� ���Et���P ����t���� ����t���E ���Ft����

/������ � �5�� ����t��PE ��c�t��r� ��5rt��r5 ��P�t���E uuu �� ��

���� ��r�t���c ��rrt��rP ���Ft���� ��rPt��E�

D� ��������������t���������+������1�wc3�x

uu)6����yuuu)6�����y��z�����.���������2,�*,��8/0D8z������������,����.����������*,��8/0D8,����������������,������������������+� �������� ��,��������� ������

��.������� ��������1)6����3�

mnopq{

) �������������� ����������.� �����-������_������� �������,�����������

2������� ���� 2,�*,��8/0D8�

�� ���� ����� ���� 2������� ���� 4���������

B��������� 8���+���1K3 �5�� r��Pt5�� rF�Ft��c rr�FtF�� r���t��E uuu �� ��

���� �c�Ft5�c �P��tP�E FE�ct5�� �c�rt5��

/������_��1|M3 �5�� 55�rt���F� ��F�rt���5�- c��Pt�F��� ����ctE��5- uuu u ��

���� ��E�ct�E�r� ��P�Et�c�P�- ��F�rt�P��� �Ec��t�E��-

8���*������8���+���1K3 �5�� PF��t5�� PF�rtP�� PF�FtF�P PP��t��� �� �� ��

���� Pc�rt5�� PP�FtP�� PP�Ftc�� PP��t���

2��� 4�����. �-� ��1�.� s�3 �5�� �5�5t��F ����tE�� �c�Et��5 ����t��� uuu �� u

���� �5�Et���- �P��t��5�- �5��tE��- ����t����

D� ��������������t���������+������1�wc3�

u)6����yuuu)6�����y��z�����.���������2,�*,��8/0D8z������������,����.����������*,��8/0D8,����������������,������������������+� �������� ��,��������� ������

��.������� ��������1)6����3�

��b!#&&#:&<#'%>�}~:(Y��Y#>>�(Y� !"<><\AZ����������C�����F

Page 140: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������ ���������� ������������� ��������������

������������������������������������������������

��� ��������������������� ��!��� �������������������� ��

�����"����������������"����������������������������

������������������� ������������������������

#�������� ���� ���� �"��� ��� ��������������������

�$%��&������������������������������������� '()

������������������� �*�������+�������������� ��,

��������������� ��%���������������������������������

�����-��. �$%��������� �"������������ �����

��������������������"���� �������������/)�&������

����$%���������������� ����������������� �������

�����������������"���"������������������������/)�

#�����������������������������������������������������

�������������������������������������������

0�����������������������������������������������

��������1�)$2�3��������������������������������

4������������������������� �������������������������

�������������)$2���+���)$2������������������*��"���

�������������� ����������������������"��� �����

5678

9:78

;< :< 6< = 5<<>< ?<

@ABACDEAFGHIJK

L<

L<

L<

L<M:

L<M:

L<M:

L<M9:

L<M9:

L<M9:

L<M5

L<M5

L<M5

L<

L<

L<

L<M:

L<M:

L<M:

L<M9:

L<M9:

L<M9:

L<M5

L<M5

L<M5

5 9 ; ::> ??6 5566= 5=5<9 ;N

OPQRSRT������������0)!,TUUV���������������� ������������������������ �������������������W��������� ��������"��������������X���������������

�����1����3�������������W��������Y������� �����

Z[\]_

V� ���� ���������������������0)!,TUUV���������������� ��������������������� �������������������W��������� ��������"��������������

#���������� T���� #"�,"��2X% 2

T- T-�� T-��� T-�� #���������� T���� &���������

%#a�� ��/) �b� c+�� � � c+�- ���bc��- ���-c��- �� �� ��

��/) ��-c �� ���-c��- ��� c��� ��� c ��

!������� ��/) ����c-��� �� �c-�� ��� c-� � ���-c-��� �� �� ��

��/) ����c-��- ����c-��� ��+�c-��+ ��+�c-���

T�������� ��/) ��bc-��+ ���c-��� �� c-��� ��dc-�-� �� �� ��

��/) �+ c-��- � -c-�-b ���c-�-d ��-c-���

�&40V!���� �����1.3� ��/) � ��c���d �b�bc+�� ���-c���b b-��c��� ee �� ��

��/) b-��c��- b���c��d �d��c��� b���c �-

� �������������������c�����������������1�f ��������������� ���������3�

ee0g-�-�h��i��������������%#a�i������������������������ ��W������������4���� ��������������i�f1�j�3k ��1X3����������������������Wilmfj

n1��1 ���33�

��&40V!i���� ��������������"������������� ������

opqrsttsutvswxypz{u|}~�}syy�|}o��r�vyv����������������� ��b

Page 141: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������������������ ����� ���������������

����������������������������� ��������� �!������"�#$

%&'� ����(��)������������� ������������������

�����*�� ����������������������������� ��������

������� �������� ��� � �!������ ��� ��"�+$��,&'������ �

��-� ����������!����

, ����������#�./�0� � ���� ����1�����������23/

���������������!����������+4./�)� � ��������0�������

� ���23/���������� ���������* � ��&#��������������!��&#��-� ����� �������� � ��&#� ����*�� � ������������� ��

��� ��������� ���������������' ���������� ������* ����

������������� ��� ������567�8�967���:9;<����0�������

� ������ �������� �������������� � �����=��

>����?&*�������� �� �� ���������23/����������� ���

�� �������� ���?&�����������*���� �������� ����������

��� ������*��� �!����������� �����������������4��?&

������� �� ������������������� �� � ��������� ��� ��

� ����*������� �������*�� �!��������"��$��,&'� �����

������� � ��������������@A7B�7�77��CA7B<� ��������?&���D

���� �� �����E ������������������������<6F<B8����

<6F<F��������� *������� ������������� �� ���������� ���

@GCA7B<�������E ��������������������������H��I�������� ����

JI3������� �� �!��������"��$��,&'� ����������� ��������

� ����������������� �����>/2DKLLM����� -������ ����

������������

I�#�./������������� ���� �� �!��������"��$��,&'

NOPQRS

����� !�������� ������ ��������K?I��-���� ��������������������������� � ����� ��������������������0��� ������ ������ �������������

3���?�������� ����� ' ��� ����������

�� �����

I����� ����������������

�� �����

+ T��������������� ���������������������������� ��������� �� 4U ,?==�"V"�+

# T��������������� � ������KLLM�������������W�W���� ������������ ������ �����H� XY+4V4+4�+

V T��������������� ���������I������ ��� � 4( 1%=+"UV#�+

U @A7B�ZA7<CC��AF<A8<�� H= %�44"4�#

� T��������������� ��������� ���������� ��������������E� ������ ��[\6A\��:�6�]�6�HV ,VV=U#U�+

( T��������������� ������������ �� ��� ��_<CA<A6<C�B<7Aa_GA�8\A� H" M,�HH(("�+

= T���������b9A6�B�\7\������������� c���������d8A7�<�9�eA\A 4= XY(#44V#�+

4 57\A6�ZA7<CC����G HU ,H�4+H"�+

H T��������������� ���������/��������������� H= ,XVH"((#�+

+" T��������������� � ������KLLM�������������W�W���� ������������ ������ �����HH XY+4V4+4�+

++ T��������������� ���������������������� ���� � �'������� ����f� ��3�� ���) �����

>�������/� ��

H" LT#+#UU+�+

NOPQRg

'��� !���� * � ����� ���� *���c����������E�� �����������T������ �h+��iD��������� �����T������ �h+�������� ����������� ��������� ��������������������0��� ������ ������ �������������

)��������� K ��� ) �D �I?&jI�

K" K"�+ K"�#� K"�� )��������� K ��� �������� ��

klmRnopnqrm

)����I�E�� ��>������� +4./ V�V�"s=��4 #4U�Us+"4�# #=U�Us=H�� V(U�Vs4H�# �� �� ��

#�./ V=+�Us++#�+ VV#�"s+#��� V"V�"s+(V�V #(H�Vs4=�V

iDI���� +4./ #(H�Hs+#4�V #�U�+sH+�V ##��Vs+#=�H #+"�UsH(�( ttt �� ��

#�./ 4"U�Hs#(=�V (HV�UsU#(�= �"=�=s+HV�V ("(�"s#V��4

J ���� +4./ +U��sU�+ +U�"s#�V +#�VsV�" +V�(s��( t �� ��

#�./ #+�"s��H +(�HsH�" +U�HsH�" +��4s��=

upvmRnopnqrm

)����I�E�� ��>������� +4./ VV=�+s+"+�V�� U"��Hs++V�H� V"#�+s+(#�U�� #"4�#s+""�(� ttt �� t

#�./ (U+�Us+((�4 �UV��s+V=�( (44��s+#H�= ("V�(s+�U�U

iDI���� +4./ #HV�4s�"�+ V+U�Us++��" ###�=s=+�+ +(+��s4V�= ttt �� ��

#�./ +""H�=s#(#�V H+"�(s#"U�# +"++�Vs=U�H HV#�+s#U"��

J ���� +4./ +��(s(�U +(�Vs(�# +��Hs+"�+ +V�Us��( ttt �� ��

#�./ VV��s=�= #U�Hs��" #=�"sU�+ V"�+sU�V

j��������������������s����������* �� ����wH��

t>x"�"�yttt>x"�""+y��z���� �� !������) �D �I?&jIz � ������� �� ��� �� !��������D �I?&jI �������������� ��� �� �������������������*����� �������� �� ��� �����������������

� �� !������ ��������>x"�"���

NOPQR{

L��� ��������� ��������������������0��� ������ ������ �������������

)��������� K ���

K" K"�+ K"�#� K"��

I���� ����� +4./ +�=(s"�+� +�=(s"�+= +�=Vs"�+� +�=Vs"�+(

#�./ +�=+s"�+= +�(Hs"�+U +�4(s"�+( +�4(s"�+�

>����� ����� +4./ +�4(s"�U= +�4�s"�+4 +�H"s"�#" +�4+s"�#U

#�./ +�4+s"�+# +�=#s"�#= +�==s"�#� +�4Us"�+=

j��������������������s����������* �� ����wH��'�������+���� ��� �� ��� ���W��������� ����

%��������� ���������������*���� ����������������������������������*��������������������*�� �������������� ���� �������������� �������� ��

����� �������������������� ������ ���� ��������������������� � �� �� ������������������ c����*�� �� �������������*����� c�� ����

|G}�\88\<8�\BACG~�<�����\CC���|::�6�C�e9���������������+#4

Page 142: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������� ����������������������������� ����

��������� ���������������������������� ������������ �����

������������ ���� ������������ ���������� ���

�������!�������������������� �����������������������

���������� ����������������������"�����������#$%�����

"����� ��������������������� �������������������������

&���������������������������������������������

������������������������������������ �����������������

����������������������"�����������#$%������� '()���

������������������������� ��� ��������"����������

*+$%�

,��� ��������������������-��������������������

������������������ ���� ��������������������� �������������* �

��������������� ����������������������������������

"�����������#$%����������� ���� ����� ���������.(����

� ���������������"����������*+$%��� �������������

��������� �������������� �����������������������������

�����,� �����������/ �����������������������������

���� ��������������� ������������������� ��������

���������������������� �������0����������1�����

� ���������

����������������������� ����������� �� �������������

�� ������ ���������� ������������ ����&��� ������� �����

�����������������������������'()���� ���������������

�����������" ����� ��������������"����*��*+��2 �������

3%!�4556��������� ���7����������� ������ �������

��� �������� ���� �� ���� ������� ���������������" �������

�� ������������������� ������ ��������������� ���7��

��� ��������������������7������������ ���7��� ���'�)8�

73%!������1�������������7�� ���&����7������������ ��

��7��������������������������������������������� ���

��� �����7���������� ��������������� ����� ���� 3%!�4556

�����+ �&������������ -��� '()���� � ����������������

������������������"������������ �����������������������

��������������������������1����������������'�������� ��

����������� ��������9+:������ ���������� ������������

�������� ���-� �����������������-�� ��� ���� ���� '()�

� ������������������������������������� ������ ���

���������������������������"������������ �����������

����������,()� ���������������� ������������������

,()����"���������"�������������������2� �

��������������������������� ���������� �������

��������������������������������������*�2;�����/ �� �

���� ��������������������������������&���������� �����

���� �������� ������������������������4556���"�����*+$%�

���� �������������������������������������� �����

�����������������������������������������������&����

������<-���������������������������������� ��������

����������������� ���"����� ������������������* ���

������������������������������������������������������

���� '()����������������� ������� �������������������

*�$%�������+$%�&��������������������������� ��������

���������"����� ������������� ��������������

�������������������������" ���� ������������� �����

�������������������������������������2;�����/ �

!������(&=��������������� �����������"��������������

���� �������������������� ������� ������)������������

��������������������������������#�*/��# �&�����������

���������� �����-�������� ���������� ����� ������������

�������� ���������������� ������������������� ��������

���� ���������� �����1����� ��������������-�����

��#��; �.�������������>?@ABC?@DEEFG�������������H�� �����

���������������������������������������H���� �

������������������������� �������������"����� ���

�2;�/�9/* �����������������'()��������������������������

����������������&�������������������"��IJK?LBAMN@N

���O@N?LBC?@DEEFGP ��������������� ����� �����������

���� ����������������������������/2�/� �

&�����������������0����� � ����������������"��������

��*+$% ���������������������������������-��������" ��� ��

����������������� �����������������������5������������

��� ������������������������������ ����������������0��

���� � ���������� �����������������������������������"�����

�������� ��2�922�/+�/� ������������������ '()���������� �

����������0����� � �������&������������������������ -��

���� ������ '()���� ������� ������������ ��������������

��0����� ����������������������������������� �������

��� ������������������������������������������������

�� ����������������0����� � ��������"������������� ����

����������������*�//9/; �(���&�3� ���������������������

������� ���������������������������������"�������

��� �������� ������������������ �����������������������

� �����

3������� ��������'()���� �������� �������I5()P����

,()��������������������� �������������������� �����

������ �������� �����������������������*��2+92/ ������

���������������������� ��������������������������

���� ���&����������������������������������������������

����1�������������������������������������������������#�

������������������������������ �������������������������

��������������������������� �����������������2�:��

���������������I�#:P�8�� ����������������������� �����

���� ������������ ������������������ '()�������

��������������������������������������������4��������

������2� ���������������,()��������� ������������

� �������������������������������������� ��� ����

8������������� ������ ��� �����������������,()�����

���������� ����������� ����)�� ������ ����������

������� ������������������ ���������������������

������ �������� �������������� ������

!������������������� ���������������������� ������

���������������������� ��������������������������

����� ������������������ �� ������� � �������# $%�

��������������*+$%�(���� ������������������0����� ����

����������� ����������������������������"����������

*+$%�(��������������� '()�����������������������������

��Q������ ������� ������� ���������������������0����

� �������������������������������������������������

&��������������������������������������������� ����

� '()����������������� �������������������������������

8���������-������� ���������������������������������

5��������������� ������������������������������������ �

�������� �� ��������������������������1��������������

�������

RSTUVWXYZ[\YU]

&��������� ��������������������������6������!������

4����������'��I6!4'P��������%(,36&69(����������

%��������������3���������������������������'%&9

'�����������) ��� ����&� �����������������Q� ��_36���%

,�!H����+*��2���=�4,������*2*��2a���5��������3�

6������%��������%������������������������I)'!8�4

/��2;*���b�342;�##*��/��4�/�;+*��#����34//*��

*��������� ������P����'%&�3������%�)���������)�����������

�� ����������������������3��Q� ��c=��,3!(dI������� �

.(!&6��/���*��'646!�����2#P���3��Q� ����6��I!6'�.(!&6�

�/���*��'646!������#P� ��"��� �� �� ��� .���� 3�����

!������(����������3�������I(.�*9 (.���.����P�e�

������-����1�����������-���3����%�������������������� �

fghFNiiNDiBNA?EgjkDGMlmMNEEnGMfooFLBEBpKqrstuvwxvtt9vyv �*;

Page 143: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������ �����������������������������

��������������������������������������������

������ !�"

#$%& ' (��������)�����������������*�����������'� � +��� ,-./0012�$-3�/1

#/%� 4 ����' ( '����5 4�6�� 7����� 4�6�8 5 4�6�9 (���:�7�����������66�����6���������;���������<�������������������)66��� =0

./0$=2=03=>

#-%9 (���:�( 9 ?�����@ A B�������( � 5��6�8 �6�����B ) 8�6���� & '�����7�����������;���������<��������;��� +��� $C./0$02

$$D3$-C #=%9 (���:�� 5�6�������� 8 8���������� � 5������7���������������<��

���������<5 E &���������9 (���:.9�� 2��;���������+�������<B��8������7����������7������������F���*G���E�� �H����������I4�/0$=���

-C03=00

#1%� 5�6�������5 E &���������? H���������� 7����������& �������H 5�������5 BJ�*�� � 5������&�������6�������������6����������������

��������3 � &������������������������������������)66��� -0./0$$�2$3$C

#C%� ( � '������ '�����K @������L 5���������+����������������������

������������������������<��������������������6����*���*����*����������6����������5�� E����5�� -=./00/2�$$$3�$/0

#D%E L 8���*����M M��������� (�����N�� (��������9�������������*����������������������������������������6���O���6������*�������

�����6�����PQRSTUQSVWXYZQRZX[\P]W_SWTZXa�H��� � ���6 +��� $,./00D2$3C

#>%M �B M���� 8��K E���7 ����B 8�����' K��@����������������**����

�������������������������������������������������������������������������66���������b��������*������������?�����6����������

a\?�����6��������[�� F����;��� �� =0./00,2=103=1, #,%) B��������� 7c���d���6c���d�' H������ ?�����@�����9��������6��������

������������ �������������������������6������� � ����������

N�����������������66����������������.eTSfUUY_VZXVYgWVZX2�������������)66��� =0./0$=21D031DC

#$0%) B��������7 9����5 &���������� 5������� ?�����@�����9����������������������������������������������6�������������������6��

����*6�������6 �������.eTSfUUY_VZXVYgWVZX2������������������66����6�����������;��� +��� /$./0$1�2=--3==-

#$$%) B��������7 9����� ?�����@�����9�������������������������

�����������.���?�2������������6������������������6�������������������6�����*6�������6 �����������������6 .efYQZXYZQYY2b��

������������7�*��� '����6 =$./0$1�2$---3$-== #$/%) B��������7 9����� (������5 &���������� ?�����@�����9��������������

��6�����������������*�����������������������������������6�������

��������������6�������������������d*6������������������������������������.eTSfUUY_VZXVYgWVZXE 2b����������;��� +��� ./0$1�2�

����<hh�N �� ��h$0 $$$$h��� $//DD #$-%) B��������� ?�����@�����7 9����)6�������������������6�������6��

9������ ��� ����.iWTR QYQTUZX_YjQYg2��� ���������� ���������

��������������N*�����������������;���������==$./0$1�21D3C- #$=%� 8 8���������8 9�����d�����8 L����d�����+ 7�*�����&����&�����

�������������6��������������������������d*6�������������������������6����������66�����.klfQWZXTYQfWS2��������������������

������������������� �;��� (�� ./0$12� ����<hh�N �� ��h$0 $$$$h��� $/DDD

#$1%@ � 4�6������ 4������L 7 ����6���6�( 4������H�����������������

�����������������������66����*���6�� ���� &������ $$D./0$=2-0-3-$,

#$C%H & B�������B 7�����c��@�����������������6 mYTSjYTW__ZXTYXRW������������������������6������66����*���6 �������������66��

���*�H��� L������)66��� $-./00C2/$,3//C

#$D%E L���I (�6���6*�5 &�*���B 7�������4 L���6��& & �����8 � ������7 ��L��)66���6��������*����������*����n/o$������������������������������������7E�?��>.D2./0$-2�C>-CD

#$>%( H���d������ H������� &��������& � 9�������9����������������������

�������6 .efYQZXYZQYYE 2�������66�������6���������� ��������)66��� /=./00>2CC-3CC>

#$,%K E��K � F����E F����4 K ������)�O���������������������������������

�����������66����*��������b�������������eTSfUUY_VZXVYgpWVZXE��;��� +��� $=./00>2->D3-,1

#/0%q ���8 r��4 &���F r��� F����F M�����9�������������*�������6��������sYTW__ZXXZjW_WX��������������������������������

6�������������������������66�������������������������������

b������������*��� �������mYQWVWTUUlXTQSTRY��;���������-$D./0$$2$113$C$

#/$%+ BJ������? 8������ �������' 8�t���@ @ @��������� �*�u��7����6����*������6����������*6�����������������������������6�������

����������������������������6efYQZXYZQYZX�� �;��� ���6 8�����/=./0$/2-D3=/

#//%H �+ M�����r �� E��F �+ r��B �M ������4 �E E��E �+ F����F �' E���

H6�������������������*���������������������sYTW__ZX_WTURWvSQVWX�

�������66����*�����N��������������*�������������������������������

����6 .wRxY_SjQYVY RQVWY_WX2����� �������� )66��� -1 ./0$-2$->03$->C

#/-%H �+ M�����8 �K @����r �� E��� M���5 �� H���H r��� F����5 �5 M�����F �' E���@���������������������������������66�����������

����N��������������*���8�7D0���8�7,0�N�������������������

����6.wRxY_SjQYVYYVj_lTRfUY_YK��2���������������������;���������=--./0$=2=1>3=CC

#/=%( ����6��K )���8 4 (���6��& ( &������9������������*������6���������������������������.�?�2����������6�������������������

������������������������� ��� ��6����66������������6���������������������.yTWfRXRQXR__YZX2b���������������������)66��� -1

./0$-�2$/-13$/-,

#/1%� 8 8���������+ ����6����9 (���:�9�������������*�������������������������6��������������������6��������6����66�����������

��6���������6����������������������������66�����.klfQWZXTYQfWS2��*�'� � +��� $$/./0$=2$/,C3$-0/

#/C%q M���� � '��������5 & B�����)))�9�������������*��������������

�����6������66�����������������������6�����*�������6.eTWYRSfXSTR__YZX2��;���������-0,./0$02/1-3/1D

#/D%7 E��B � '����5 & B����� )))�& 9 8�6��� 7�������� E H��������� E E�������5�����*������6�������������������������������������

��O���������������������6��������6����������66����*����������

�������7�������������6��mWSfRYRZXzY YVRW��������������������������*���6�� +��� $-D./00D2/DC-3/DC>

#/>%( H���d������ � B��������� &��������& c� 9�������)�����������66�������6������*���������sYTW__ZXXZjW_WX������*��6�������������������

�������6 .efYQZXYZQYYE 2����������������������������������{USSjYTRQWZV|YVXR_YR�������������)66��� -/./0$/2$0-/3$0=0

#/,%( H���d�����& ��6������ @ @�����7��������� &��������& � &������

& � 9�������H������������������6�����*���6��������������*������*��6��������������������sYTW__ZXXZjW_WX�����������������6

.efYQZXYZQYYE 2�����6����������������)66��� -=./0$-2$0C-3$0D0 #-0%E (��b���� ������M '���b���@���������������������������������

('H������������������d*6������������PglR_RSQWX_WRS_YZX���� �

&������ (�� =./0$02$,0,3$,$- #-$%+ ����6����� 8 8���������5 E &���������& '������M 8 ������5�����*

������6��������������������������.�?�2�6���������������66���������������������������������������d*6������������������������

6�����H����������.}ZW_ZXQZW_ZX2��*�������������)66��� -/./0$/2-$C3-/$

#-/%K F��F �' E���8 �K E��F �+ r��� �r 8��r �� E��B �M ������9�������

������*������6������������������������������������6�������*�6�������������������d*6���������������������*����������

����6 .wRxY_SjQYVYYVj_lTRfUY_Y2������������;��� +��� $,./0$-2>>C3>,=

#--%+ BJ������� �������' 8�t���? 8�����5�����*������6����������6���

�����������������.&?�2��6 '��&�����������������6������������������������*����������������6 .efYQZXYZ����2��;��� +��� $D

./0$$2=>/3=>D #-=%& � B����9 K��6�d�9 B����& ������9�������������*6������������

��������.&?�2��������*�6����������������������������������*�����*�����������.?�����6����������N? ������2�)�� � �;���

'�6����� 1,./00D2$03$C

#-1%� 5�6�������5 E &���������( &����� � 5������7 �������� ����6���B '�����*�5�����*6������������������������6�������6����������

��������6�����������*����6��������6�����*�����������PTSQUlTUZXVl~WXX.F�����62�� ���6 ��� >D./00,2-//C3-/-=

#-C%� 5�6�������5 E &���������7 �������� ����6���( &����� � 5������

9�������6������������������.&?�2������6������������������6������������������������������������*������6����������������

�������6.efYQZXYZQYY2��;���������-00./0$02$>/3$>> #-D%� 5�6�������( &����@ ���������7 �������� F ����6���� 5 5������

���������������������������6�������������������6������*���������������������*����.eS_RYXRRxY_RXWX�4���2���������*{USSp

jYTRQWZV |YVXR_YR�����]fWXTWTW|Y�� �;��� (�� 5�� .�$<0$-2./0$$�2�

����<hh�N �� ��h$0 =$D/h/$11�,1=C �$�0$- #->%� 5�6�������7 (�*�����' (���*�� �������� F ����6���� ��������

� � 5������@���������6������������������������6�������������������6��6���.eY_VSXY_YQE 2�����������������������������������

� �;��� (�� 5�� �$<0$$./0$$�2�����<hh�N �� ��h$0 =$D/h/$11�,1=C �$�

0$$ #-,%@ 8����5 @�����K )�6����@ 8�����5�������*�������������������

�������������������������������������������������������������;����������/-=./00=2--13-=C

#=0%� 5�����K ���*���( &�����������B '����&�����������*����

�����������������������������������������������������������������������������;����������)�� �;��� (�� $./00,2$3/,

#=$%' &����������)66��������������������������&�� '������� $/./0$02-C$3-D,

#=/%H ���N������+ 7 ������ 4 7���& � �������8��6����66��������������������������mYjRSQSUWY.8�6����2����������<��������������

��6�����������������*��������d�������*������� ���6 7�*��� ���6

+��� ,1./0$$2C1-3CC- #=-%� @����������5 &�����& � H��������E (������& � M�6����

�]�ZRQQRWQSRY_]��WXU�eUR__�XU�VVZS_Sxl�����������3���$-0

Page 144: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������� �������������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������������� ������������������ !"#$%&'&"()*+',&'-./��������0���

�����1����������23�3456.6478659�:22;<�=�<������>�=���������?���������������������������������

����������@�����������������������������������A����536�5BB6.

524585253�:26;CDCED�1������������C�������C������������D�1����C���������E�������

<������������������F�C�34445457��:29;G�D�>��������������@G�F�>������������.�����������������C�������

����9H�����E�����I�������>����5B72���3854�:2J;�������=�C������K�?L���=������C�C�����G�K����C�D�����M����

>�E�����?���������������������������������������������������

�������� !"#$%&'&"()*+',&'-.�����������������N����������������0��������1����������23�3456.O6O8O93�

:27;?�<�K������A�C���������=���D���=�����P��������������������������?AC������������������������Q����C�������������7�5B7B.5658569�

:2B;<��������E���I���C�<�F�����������K��1������������P���������

����������������������������������������������������������������������������������������1����������������59��=ACC���������������������

6B�5BBO.9B68J44�:64;C�E����M��R�������K���<�S����C��>�TT�U�R�������C�D�����

M����������������������������������������������������� !"#$%&'&"()*

+',&'-./��������@������������������������������������������������C ����A����35�3456.57485BO�

:65;U�R�������C��>�TT���R�����<�>������/��������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������C��������������V'+WX*'+'&Q�.C ����A����B�344O.O958OJ5�

:63;�G�K�����U�>����T���K�E�������U�R�������G��������������������

������������������������������������������������C��������������V'+WX*'+'&Q�.C ���������O54�3455.39J83JO�

:6O;��G�G���������C��������1?�Q�����1���>��C������Y�����R�?�>������M�������������������������������������������������

����������/��������������Z)*X()*X.����������������0���K�������>���

�����OJ�3455�.B58B9�:62;����M���������K�����������������������������@����E��M�0����������

�����.G������T��K������������K��������������������@G�����>���1�����0���C�����������E=EK����F�C344B���34B8334�

:66;<� M������� �� H������ <���������������������� ���������� ��@?�E���������������=�C�=�����������.K������������K�������������������

M������������������������[>�����������QQEA��Y��TF�C344B���

34J8326�:69;=�CT�����=��������� <��������C�����������R���������

����G�/������������������������������������������������������������������� �������������������������������/��������������������

�Z)*X()*XQ�������5J62.��C�������������3B�345O�.535285357�

:6J;C�G�G������A�?�����=�R����������M���������������������������������1������������������������\$"X&(]$"()*W]!**�P�������

����������������������������������������0���K�������>�������56�5BB9.OOB8O2J�

:67;C��=�����?�=�>������C������������������������1�����T������?���E������������O6�3455.53O785326�

:6B;Q�H�������E�M������C�0�������>�A��������������������������������

������������������������������������V"X_(%('+W)*W'-!W)*.E����?�����Q�����������B�3443.5O5785O3O�

:94;Q�>�������E�������T0��� >����������������������������H�?.������������������������������������������=���O9�3449.3J8O3�

:95;E�����������C��������M��������������M���������@=���=����������.0���

K������������I����`����Q��E���������FR3453���522859J�:93;=�E�����E�M������D������� ��1������������@>�G�>��T��K������

�����.������G�������C ���������C�������K����F�C3456���O866�:9O;��G�G���������C��������1>��C����G�R�=������?�Q�����1���M��

�����������������������������������������������������������������

�����������������������������Z)*X()*X./��������C ����A����5J�3455�.

2B78642�:92;a�a���>�Y����=�����K�I�������=���b�������=�Q����

?�Q�����1��������������������������������������1�������������������������������@?�Q�����1�����=���b�����.C ���������A��������@<��

G�����K������������K�������������I����`����Q���E���������FR

3452���545853J�:96;<�=������=�R������������������� �����������������������������

����������������������������������������������@��C����0�C������K�����������.������������������M���������@C�������������������

���������C�������������������A��Y��TAY3455���3B86J�:99;C�G�C��G�����A�F���������������������������������������������N�����

��������������D�������������������c D����������������.����������

�������������������C�����C ���������33B�3442.OJ822�:9J;C�>����=�G�������T��I����������H������0��=�������K���������

����������������������������������������������1������������������������������������������������0������������3O�3449.2J98273�

:97;?�Q�����1���?�<d���>�<d�����������E�C�Q�����������T���

����?�����C�����������e(+X&Xf+X#X_*!*�������������������������������������������������\&#X"(&XW!*$!+X%!")*.C ���������3BB�3454.

53785OO�:9B;�����������<������ ������������ ����������>���������5B2 �3453.

256582594�

:J4;��=���b0���<��������Q�������������������1��@�������C ���������594�5BB7.5JJ834O�

:J5;0�C�T�����C�R�������=���b��������������������������������� ����������������������������������Z)*X()*X.���K���������������g"!_#$*#&

_#&*!")*.��C�������������36�344B.B58B2�:J3;?�Q�����1�����Q�>���h����E�?������a�a���D�E��������Y��a����

��G�G�����������=���b������������������������������1������������

�������@?�Q�����1�����=���b�����.C ���������A��������@<��G�����K������������K�������������I����`����Q��E���������FR3452���

5378597�:JO;��Q�Y�A���G�M�T���\"#'$X,'"!++)*!(#]#$*!*������������������������

�P������������������������T���������������������������� ��������

5464�����������=����0�����������Q����346�3445.3B583BJ�:J2;C�>������������M�������������I��������i��T���Q�������G���

Q�C��������G�>�K�T����A���������������������������������e]'$Xj%(#"#��������������������������������������1P�����������������>��3

�6.�3455.�44352855�:J6;<�>����G���I�G�A����?��<�������������������������������������

���������������������������������������������� V"!'#$X_*X"#++'%)*

�Q�������.C ����=���OB�3447.597485979�:J9;>�k�Y�I�����Q�l�Q�������������������P���������������������������

���������������������������������������������������������������������e'&'**!)*')&'%)*f!,#+!X.0���K�������>�������O6�344B.O658O6J�

:JJ;��=������C��>�TT���R������G�K���C�������R�?��������

U�R�������E�����������������������������������������������������C��������������V'+WX*'+'&.�������������������������������������

����������������������������C ���������395�3449.OB38249�:J7;���?�Y�R�I���0��?�Q�Y��a��������������������������������������

�����������������������������������m'"!++)*"+')*!!����������������������������������������������������������������������������

�������������������������� �������������N�������n'&'+!"(%(]*X+!o'j

"#)*.C ����A����5J�3455.�B438�B55�:JB;�C�������E�K������C�>��������?��<��������M���������������������

��������������������������������������������������� �V"!'#$X_*X"#++'%)*.����������������������������������c���P������.>����A����

54B�345O.93O893B�

:74;C�>������C���=���K�0������C�K���������E��������K�K�<������N�����������������������������������������������������������������������

�������������V_'&)*')&'%'Q�.������������������� !"#$%&'&"()*+',&'-Q�.C ����=���OB�3447.BJ48BJ7�

pqr)#&&#!&X#%'+qst!*(uV(#++v*(pWW)$X+Xf]wxyz{|}~|zz8|�| 5O5

Page 145: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

115

Chapter 7

Improved glucose and lipid metabolism in European

sea bass (Dicentrarchus labrax) fed short-chain

fructooligosaccharides and xylooligosaccharides

Inês Guerreiro, Aires Oliva-Teles and Paula Enes

Aquaculture

Volume 441, pages 57-63, April 2015

Page 146: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 147: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������� ��������� ������������ ��� � ��

���������������� ��!"#���$���%�$ ��#��������� ��$ �����

��&'������ ��$ �����

��(�)������� *�*+*,����-�� %.��� *�*/ ����

01123450123460����71����8����9�����8�1�:����;�<=72�������3> ������?@��:����8�8�87A7��7?4��87�B��;��CDE?FGHGIJCKA7��7?A7���;�����9����>���78�B�7�7;��?L����8�8�8�0�M�����?@��:����8�8�87A7��7?4��870�>973��;���5�?N8OL0F?FJPEIGGQA7��7?A7���;��

RSTUVRWURVUXWYZ X[\]

3����������7�_

�������abc'adef

����������������#���edg��� �'adeh

,�������eag��� �'adeh

,� � �������eig��� �'adeh

j�k7�8�_

����� ��� � ��

l$���%�$ ��#��������� ��$ �����

)������� �����

m������� �����

/��������

n'������ ��$ �����

.$��##�����#�$���%�$ ��#��������� ��$ ��������g-l" ��&'������ ��$ ������n-l"�����o�$*#���

���p ���� ������ ������'�#q�'��p'����#�'��'���*�����������* ����������� �$o '�o���������

������� ��� � ��r������s.$�����$�t������' ����$��##����#������������t�$�������� �����

��#�o ������� ������'������ �� � � �� �������������##������������ �����s

g��$o���#�������������fuv" ������������ehv"������ �����t�$�� �gw�����"��� �������������

�//�����xydgwz{d//" �� ���������������sg����$�������o���#��� ������� ����$������������

�//|xgw|"���������ev��g-l��evn-l�//g-l*//n-l*gwg-l ��gwn-l�����"s)��o�$���#��� ���

o �$��$����t�$#��//n-l�����$ �//|����s}��##����#���� �'������������#����#t�����'o ��������s

)��q�� �� ������'o �$��$����t�$#��gwg-l ��gwn-l������$ �gw|����sm����������p'�� ���������

�� ����p'��*# ��' ����'��$�� ��*�����%u%�$���$ ����$'������ ��"o����o����t�$#��������������

n-l�$ ����$���$�������s)'��'�������q�� ��*�'�� ��q�� ��" ������������p'�� ���������o���

$��$��* ��������������#������%e*u%����$���$ � ��"��p'�� ������'o ��o����t�$#��gw������$ �

�$�//�����s-��� *���� �'n-l����� �������������*�����������'�#���� �'������������* ����������

���o�$���#��� �����t�$#��//�����s��t�$#��gw�����*n-l ����g-l����� ����'��'��� ������'sn-l

��������$ ������������� ������� ����������������� ��� � ��s

~adeh��������s�s,���$����������s

��������������

/����������'��t������ �����%���������#���������������$ �

����t�� ' ##����$�$����'��������'���� �����$����o�$

����� ������'�#�����t�� ����� ����������$�� ������������

�� ���)�"*���������$���$� �$�)����� �� ����#����*eiih"s

.$���#������������� ����������'#���������'�����t�%$� �$

���������� ����� ��$ �����7 ������� ��B��87 �������>*� ����

�� ����� ���#� �$������� ����� ����������$�)��� �� �������

�$�����������##������ ��������������*� ��'�$���%�$ ��

# ��' �����l|g,�"*o$��$� ���� ��$�������� ������

��� ��������p������ s*addbx)����� �� ����#����*eiihx

�� ���� s*addix ����#������ s*aded"s|��� ���o��$$� ��

��# �� ��� �*�����#��� ������ � � �������������$��##����

�#������������ � ��� ��� ������������� s*adeexw����t��

�� s*adedx������ s*aded"s

g��������� ��$ ������g-l" �� �����$�����o�%��� ���$��

����������#������ � #����������� s*aded"sg-l ���������

�� �������� �� ��'�o���##��������������*���$���$���$��p'%

� ���$'���'����#�$����'%����������#���������sg-l �����%

������'������ ��$ ����##������������q���'�%�a�e"�����

�� �$���� ������ ��������sl$���%�$ ��#��������� ��$ �����

���g-l"$ �� �$���� ��������������� ����$ ��#g-l�� ������

�#��'����p �����#��'e��h������������������ s*adda"sg-l

��#�����������$�)��� ���'����t�� ��t��� ����� ����$��

����% ������������ ����� o$��$��������%#������� ���$ �$'���%

'����%�a�e"�'������������* ���p'�� �q������ �� � ��t�$

����������� ��������#���� ��l ���*addd"s������� t�$�������*��

o ����������$ �g-l ����g-l�����������o�$���#��� ��� ��

#����#t�����'*��$ �������%�����t��������������� ������ ��

������ ���*����������#������ ������$����� �� ��* ��

����� ���$� �$%���������� ����� ���$�����������,��� ���� s*

adeyx��%' ��� s*add{x-���p�� s*adeyxl���� ���� s*adeax

�$��� s*addi*aded"s

n'������ ��$ �����n-l"�� ������������������� �����

������ ��� �#������ �������������$ �� ������*#��� ��

#���#��� �����, �$ �' ��/� � *adee"s������� '*n-l��

��������'�$���� ����p'� ���$'���'����#&' �*o$��$��

,� ����ffe�adeh"h{�uy

+|������������ �$�� �z��� �� ������������� *g �� ����|�(��� �*

��������� ����/����* ��| ���,�������*��sg|f*feui%dd{/����*/���� s

.�sz�yheaadfda{yux# &z�yheaayfdehees

NI>����88����_�������������� �s�����s)�������"s

$���z���&s���s����edsedeu�rs � ����sadehsdasdeh

ddff%bfbu�~adeh��������s�s,���$����������s

�������� ¡���¢£¢¡ ¢¤ �¢�¥¦¡��¦�§¡�¦�

,� ����

©�ª�¢ «�¬�­¢®� °°°±� ��£¡�±¦�¬² �¦¢��²¢³ª¢�� ¡��

Page 148: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

����������������� ���������� ��������� �����������������

��������������������� ����������������� �� �����!"��

������� ��������"��� �������� ���!"����� #� $"%&�'()�

$� ��� ��� ���������"��� ��� ���� ��������'����� ��

������������ ������������� ��� * �"��$��+� �� ���&

� ��$����� ���� �",-./0123456-78��� ������ ���� ������

��������9:���;���#������������''��<�����������������������

� �����$����������$��+��� ��� � ���*������$����

���� ��� �����$���� ��� � �����������$�� ��� ���&

��� ������"��� * �"��� ��� ������������� �#�� ���� �!&

����� & =�������"� �� &� ���$ ������ ���������"�

>���������''?;���#������������''��@�������"������ ��

����������� ���*������������� �� +���A ���������B?

�����������C��D�����"����� ����� �����E262FF-7F276247F

G-15H-0����������������� ���� *���"����� * � ������

� ���� +���� '�������#�I'������ ����������� ��

������������C��J ����"��� ������� ���)����#�I'�����

���������������� ���� +� ��� �"����*� �����$��

�K30LM4M2H87F82N-87F��A ���������B��

D����$�������� ������$ �� �������":��� ����

��������������� � ����$�� �� �������� �� ��

���� ��������� ��������;���#������������''?J�����

���������B?O�$����� ��������'���<������*������� �� ����

����:��� ��� ���*� ����������������$"����� ������

���������*���� ���� � ��� ��� � * �"�P�$ ���������

��'�?O��� �#��������''?�������������B?�� �# � Q����

��''��� �� ��� ���� �� ����� �������� � *��������������

� �� ��"���"��� ����*���� ������ ����� QJARAJA��� �

�: �� �� ��������'CCS?T�#������'CCU?�������������B?V��

��������''��Q���*����������������$ �� ���� ����$�� ��

+������������"��� � �P����� ����������')?<����� ����������

��''$�� ���� ������*� ��$������� ���$ �� ���������

�����������$�� ���

D�����������$ �� ��������� �����$ �� ������������

�� ���� W��������$����X-35Y46263M7FH2162N��� ������

��"����������������� ��������� ���Z������� ����

�"����� �������� ������<����� �������������[���''��$���'��

��'\��<��� �������������� "������������������������

��:��� ���� �������� ��������� ��+������$���

�����W��������$����������� � ����$�� ����������

��������������� * � ����#�"� *����"�������"���"� ��

��������� �� � ��� ������"��

]_ abcdefghibajkhf

lmnmX-54F

<�������� ���������������� ��$� ������ ��)Uo��� �

���� �� ��� ��'So��� �� ���� �� ��� � +������

�:Z�������� ���� �������:Z9 ���� �������� �� ��� �

:Z� ��� ��� ����>>?��"$���������������������������

� ��������������� ���\�:Zp[�>>������ ��������>>9 ����

D$��� ������ � *��� ������� ������� � �������9�����

������� ���� ��������������������>>9 ������ � ���! &

�����"'\o�������������� :Z9 ������ � ���! �����"

��o��������� �� �� ���������D����!�� ����� ������

������� ���*� ��$����$ �� ��q��:���>O�:WWJZ�!=���r����

:������ ����s � ��:<t@ �� D����� ���D���s� � ���

9� ������� � ����������� �����'o������ �u&���������

�>>:���>>����:Z:��� :Z��� �������� ����" ��� �������

+��"���� ������ !� � �"������ ���$������"������ ��

�9�� ��� �>�����Z ���9>Z9������ �* ����Dv�@�����������\��

��<��������������� � � ��*��)�w9�����)�� �����

���� ����� ����� ���� �<�� ��� ���� ��! ��������&

� � �������!�� ����� ������������ <�$��'�

lmlmxY-82HF2Y/5NL56-85Y42H30Y/-4-0YF

<���!�� �������� ���� ����� ������������� �� ��

�����W�����@ �J ���� *���'�RU\RW@���������� ���

� ��������� �� +��������<���������� ������������ �����

Z�� �t�����"���� ��>����@ *��� �"�>�������� �����������&

���� ��� ������ �������"������� � � ��'B+$���������#�

�'��A���� �"���� � � ����� ����=����+����� ��������

�U��A� I'�������������������� ���S��y'��w9���� �"��

\U��y '���AI'� ����*� �!"��#������������ �

�[����AI'��

W��������$�����*� ��������$�� � ������������ ��

+�������Z�����������"������Q���*���� �� �����������&

��� �������!�� �������� � � ��+��������$� ��� ��������&

� ��� � ��'S �"��J�� ������� � +�������� � ���

������� �� ���)Bo���� �''o� ��So��������<����������'B

���������+��� ��� � �����$� "�� �����U�y���'�

��������$� ��� � ���� ���� ���"��� �� ���� � ����

��#��<���� ������� [���#�� �� ������� � +��������

$"�� �U �"�����#��� �* ������� �� ��@������������

��#������������������� ��� � ��������� �v������� �"

������� �� ������������ ���

z{eb|

D��� ������� � �� ��! �������"� �������!�� ����� ����

J ���

>>9 >>:�� >>��� :Z9 :Z:�� :Z���

D��� ����o �"�� ���$�� ��

: ������� 'S�U 'S�U 'S�U SC�� SC�� SC��

����$��+������ ���������$ S�� S�� S�� S�� S�� S��

��"$������� �S�� �S�� �S�� ( ( (

V�������� 'B�\ 'B�\ 'B�\ ( ( (

V���������� 'S�� 'S�� 'S�� ( ( (

9�������� S�� S�� S�� ( ( (

9� � *��� � ''�S ''�S ''�S B�C B�C B�C

>������� �� �� ��������� ( ( ( ���) ���) ���)

:������� ��������� �� ( '�� ( ( '�� (

�"���� ��������� � ( ( '�� ( ( '��

� ��� ��� !� '�� '�� '�� '�� '�� '��

Z ������� !# '�� '�� '�� '�� '�� '��

9��� ������ ��S�o� ��S ��S ��S ��S ��S ��S

u&9�������� '�� ( ( '�� ( (

; ��� '�� '�� '�� '�� '�� '��

>��! �������"����o �"�� ���$�� ��

J�"������ BC�S BC�' BC�B BB�U C\ CU�'

9�� ����� )S�[ )S�C )U )U�� )U�[ )[�)

9�� ���� ')�C 'S�) 'S�� 'S�) 'S 'S�'

��� U�C U�C U�C '��S '��U '��[

������ '��U ')�\ '\�� 'C�[ ���� 'C��

P��������"�#r�I'JZ� ���C ���[ �\�S �'�' ���C �'��

JZ� �"������?9>���� ����� ?PA������� ��D���� ���Z� � ��� �9>p[��'oJZ?PApB�BoJZ��$����}���P�:�����9>p[C�)oJZ?PAp'C�[oJZ���������������*���>��������9>pS��SoJZ?PAp'�[oJZ�� ������������*���>��������9>p''�BoJZ?PAp'�CoJZ���������������*���>��������9>pB��BoJZ?PAp'�CoJZ���������������*���>��������9>pUS�[oJZ?PAp\�SoJZ���9&P��D����q'��'U�9��������Z�������;��� ���� >O�:WWJZ�!=���r����:����� s � ��:<t@ �� D����� ���D���s� � ���9� ���� ��� ����#�I' ���p��� ���'B����D@#�I' ���?��������� �����������D@#�I' ���?

u&����������\S?��� ���� ��$ ��������'�?�� �� ��'S?� $�=�* ��S?9�������&

����S�? ��� ��� ����?"� �! ��S?��� ��� �'�?�"����$���� �����?$ �� �'�S?

�����$"������������S�? �� ����)���#Z ��������#�I' ���p��$�����������'�C'?������������'C�U? ��

�����������?�� ��=��� �����'?����� �� � ����[B?����� ���! ��B\�?

��������! ���U?�� �� ���� �����UU?� ��! ��\[�S? $�� ����� ��

��������S�C\��#�I' ���?����� �� ����� ��'�'S��#�I' ���?�� ��

����� ����))��#�I' �����������$���� ��W��� �����������"����"����$�� ���� ��������$�� �

�" �������� �����������

SB ~m�75665-60542Hm�x�7237H4765��n�l�n�������

Page 149: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

����������

�� ����������������������������������������������������

���������������� ��!��������"��#�����$�������"��"� ��% �����

������!���� ����� ������&$'(�)* ���!������!���(���"���!�

�����$+�������%�����������% ��������������������'(�����!

��(���(�,�(���"������� ��� �������-% ����(������������

�("���-���������(������(���$.�������('% �"��������

������������(���������#����������"����� �� !���������((����

����!������������� &&&&/��� &(��$0�� (����1��� �������,��

��*2&34���������! � ������� �������!���!������ ������ ��������

�������"�� $�� ��������� ����%�������� ���"�������������

����� �����������������! $)�#�� �������������������(�������

����"��� �(��������56789:������� �������1������!��!�����

�����"��������� $;����'% ����� ����%���� ���#������#��

������������(�� ���(������������#���� ����!��,!(� �������(��

�����(������� ($+��������������������#�� ���� ��"���,������1���

����������� �������*2&34���������! � $

��<�=>?@���AB���CD�D?EAFBG�BAD

4��(��������! � ��������� ����"�����(��������������+ ����

�������;�%����+���!�����4��(� � (����� 6+;+4�H&&&:$I����!

��������� �����(�����!��������(�� �������������������(�

������(����60+JJ(���� H- �0+JJ9� ���(��� �K������9)�L8+:

��� ����������������.������6 M2N:$

��O�=��D���BA�P?��ABD�G��QB>R?��?D�A�?

0�� (������ ������� �����������!���!������ ����������"�� ����

����! ��� �����,!(����������(�������� ���( 8"��������S������

8"���6����� ��������� && M T����� ������������� && &M T

�����!���!������ �������� && ' HT�������"�� �������� && HU&:$

7�"������!����������#����"�� ����(�� ����� �� �������!

0��((��6 M2U:������������$6 MVU:��� "����#��!$

��W�XYC�B�RA�Q�AC

9��������(�� �����5����� �67ZTI4H$U$ $ :���������� �

6SZTI4H$U$ $H:����)��!"�"!��#������� �60ZTI4H$U$ $N&:����#�

���� ���#�� �("�� ������(�����,��6�������� [ &:����������

������62&(K\�� ��� �TV(KI]\+TH(K��������������T (K

���,�(�����T (KN�6H��(������!�:���,��� ��"���!��������

"7U$-:$7�(������� �����������������M&&/��� &(����

N34�������� ������ �"���������� �"���������7Z_SZ���0Z

����#��!(�� ���(��� $\��7Z6���Z(7Z :���SZ6����Z(7Z

��7Z9:����#���� ����(�� ����� ���&$V(K��� &&(K��

����� ���� "����#��!�� �� ������"��#��� �!60�� ��������$�H&&&T

\������ ����$� MM-:$\�(�� ���0Z����#���� ���� �"����������

������������� &&&&/���H&(����N34�������� �������!�� ����

���������� � �������,!(�����#��!(�� ���(��� �����������

�� ������K���6 M2V:$

\�(�� ����������#��!�������� �� �-��� "�� "���� �6�.0� �T

I4'$ $'$ :���#�� �("�� ������(�����,��6�������� [ &:��

��������������6H&(K\�� a74�TV(KI]\+TH(K��������������T

&$HNK ������� ��"72:$\����(��������� �������������

M&&/��� &(����N34$I�,!(�� �! ����"�����(�����!�� ����

�������� � "��#��� �!�� �������!\������ ����$6 MM-:$

�������� ��-�"�� "�������!������� �6S-0]TI4 $ $ $NM:�(����

��,!(�6KITI4 $ $ $N&:�������!���� !������ �6�+8TI4H$'$ $'2:

����#���� ���#�� �("�� ������(�����,��6�������� [V:����������

������6&$&HK\�� a74�T&$HVK ���� �TH(KI]\+T&$ K ����(

������T&$V(K"���!�(���!� ��"���!�������60K8�:T&$& K

b�(����"����������"7U$N:��������(��������������������

'&&&&/���H&(����N34$S-0]����#��!�� (�� �������������

��.���� ������$6 M22:�KI����#��!�����������;����6 MVV:

����+8����#��!�����������4��������$6 M-U:� (���%���!

4���������!���)�#�����6 M-M:$

I�,!(�� �! ����������������'U34������������ ��

�� �����������(���������������(��������,!(�����#��!� ����

(����"����������6I)52&2T.���\��9� ���(��� �c���� �����(����

L8+:$\��������� � ���������,!(��������! � ����"����� ��

���(8��(��+������68��(��+������d�e(����8$)$�8������0�������:���

������������������$

+����,!(�����#���� �����5"�� ��"��(�����"���� ������"���

����6 "���%�����#��!:$0��������������������� �����(�������������

��.�������6 MU-:� ����8��(�"������� �!���6���$.-M -:����

��#��� ���(����(��� �������$;����������,!(�����#��!��

��%���� ����(��������,!(����������! ������!����! � ��

f(���� �� �����"��(����� �!��("�������$

��g��A�A�DA�R�����CD�D

J� ��� ���"�� ������ (��� ��������� ���������#������ $

8���� ���������! � �� �����!������!+h; +� ������8088H $&

�������"���������c����� 69.Ki8088i8���� ��� �h��j����

L8+:$]��������� ���������(����!�!���8��"���ac����� ����

��(�������!��#������� �!���)�#���k �� �$c������(����!��

���#���%��#���� �������� ���(��"������+h; +$9������ ���

������������������������ �������!+h; +����! � �� �� �

"�����(�����"�������� ����������"������ �����$\��"���������!

��#����&$&V�� � �������l����������������!"���� � $8����%����

���������� �(�������" ���������(�����!���\���!k (����"��

������� �$

mnopqrstq

9�% ����00���� ���������% �����K���� �������"�����(����

�� �("��#���!u;8 �""��(��������6\����H:$0������ ����������

��������% �������"�����(����60v&$ '-:$����������6�9:��

���������!������!"������ �����60v&$&&&:�������������% ����

00���� $9������� ��������%�����!6�I:60v &$&&&:���"������

��%�����!�����60IJ:60v&$&&&:�������������K����% �$0��������

�""��(����������������������9��I����0IJ�����"�������!��

������!"������ �����60w&$&V:$

0�� (������ �60v&$&&&:�������� �����60v&$&&&:��#�� ����

��������% �����K���� �����"�� (��������"�� 60v&$&& :���

�����!���!������ 60v &$&&&:��#�� ������������% ����00����

6\����':$+��"�� (�"���(���� (�� �������������������!"���

������ �""��(��������60w&$&V:$

7�"��� �(��������560v &$&&&:�����#����!������������

60v &$&&&:������������% ��������K���� 6\����':�����

��#����"���������60v &$'&U:�� ������������!������!"������

�����$+�����#�(��������"���(���� ���������������!������!

"�������� �""��(��������60w&$&V:$

+��(�� ������#����,!(��������#���� �������������!���������!

"������ �����6\����N:$7Z�SZ�0Z�S-0]�KI6�������0v&$&&&:

����+860v &$&&H:����#���� ������������% ��������K����

������ �.0� �60v&$&&&:����#��!�� ��������% ����00���� $

7Z�0Z����.0� �60w&$&V:����#���� ���������������!"��������

�""��(��������$9������� ��S-0]60v&$&&&:�KI60v&$&& :���

�+860v&$&&M:����#���� ���������� ����% �������u;8 �""���

(��������� $9�% �����K���� ����������00���� �SZ����#��!��

����������� ��;8���u;8����" $

xnyzq{rqqz|}

0�������� ������"������ ������"��(���� �� �(� �����

"�����(����% �6]�(������������$�H& TK����%�������$�H& &T

J���~����$�H& &:$\���#������"� ���#���������"�������� ��������

"�����(����� ��"��������"�������� ������% � "���� ���������

������ ����������������("� �����$9����"�� ��� ���!�u;8�("��#��

VM����B>>B�>?BA��������R��A�>B<<�����O�Og�W�

Page 150: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��������������� ���������� ��������� ���� �����������

� ������������������������������ ��� ��������������

� ������� � ����������������������������������������

����������� ��������� ��������������� ����� ����� �����

� � �������� �������� ����������� ��!"��������#$$%&�� ��

���� ��'�������� ����� �� ���������(��� ��������� ��

� ����������������� ������� ���������������) ����

!#$$*& ���������������!#$$+& ������������� ����� �����

�����'���������������������� ������������������� �� �

��� ��������� ����� ������� �� �,���� �����!-./01

2./.3&!4� �����5����������#$$*&�������!-67.891:2168//.;<2&

!=�������������#$>$&���������!4����� �������#$>?&�

��� ������� ������������� ��� ���" �������� ����������

������ ������ �� ��� ����� �������� ��� ����������������

�� �� �������!) �����#$$*&��� �� �����"����� �������

�������� ���� � � �������������������� ��������@�������

���� ��� ��!���� � �����#$>#&�(��������������������� ��

���" ��� ��������� ������������ �� ����������� ���

��������������� ��������� ��������

(��� ������������������������������������

� � ������ � !=���'��������#$>>AB��C���������#$$*A

D������� ������#$>$&������������'���������� � ��������

����� ��������� ����������� ������� �� �� ������ ���������

����� ��(���������� ����� ��������4E�� �������� ����

FGHIJK

������������������������� ��������� ���!��)L>&������� � ���� ���!��)L>&���������� � ���@!5�(&�� ����������!�>$$�L>� ��&��� � ��!�>$$�L>� ��&����

����� �"���������������@��� ����� ����

B ���

��M ����� ����� ��M ����� �����

N/.20.

4������ O�?P$�% O�>P>�% O�QP$�+ %�>P>�? R�$P$�* *�#PQ�?

M���������� *�+P$�O *�+P>�# +�RP>�Q >>�+P>�Q >>�?P$�% >>�%P>�%

����� � �� #�QP$�Q #�#P$�Q #�QP$�# >�+P$�Q #�$P$�# #�>P$�O

�� ��������� ��� >R�*P>�# >R�OP#�> >R�QP>�R >O�$P#�O >O�OP#�> >?�RP>�+

S7T83

5�( >�%P$�# >�%P$�Q >�OP$�Q #�#P$�Q #�?P$�# #�OP$�?

4������� %�*P#�> O�%P>�% %�RP>�+ *�$P#�+ +�%P>�+ +�*P#�#

) � �� +�?P>�% >#�$P>�Q +�RP?�> >$�OP>�$ >>�?P>�+ >>�$P>�%

������,U�V,

V� � ��������

����� � ���� �� � (������ ��

N/.20.

4������ $�$$$ $�#Q% $�>%*

M���������� $�$$$ $�Q+$ $�Q?$

����� � �� $�$$> $�O+O $�R#%

�� ��������� ��� $�$$$ $�R#Q $�*$#

S7T83

5�( $�$$$ $�OO+ $�>Q#

4������� $�$$$ $�?*$ $�>#*

) � �� $�Q$R $�$OO $�Q%?

��� �������������� � ��!P�B&�����������������������!�W+&�

FGHIJX

4���������������������� � C� ������ ������"���������������@��� ����� ����

B ���

��M ����� ����� ��M ����� �����

� �������� ���!�& +*�?P#�> >$>�$P%�?�� >$*�OP>�$� >$R�$P#�* >$%�*P>�> >$Q�%PR�>

Y� ���� �!Z(=Y[& %?�>PQ�O %*�QP>$�R�� *$�*P>�R� R*�QP?�% R*�$P>�+ R#�%P>>�R

���� ��'�!�'�,=YL>\��L>& >O�+P$�O >%�RP$�+ >%�OP$�Q >?�QP$�# >?�?P$�% >O�$P$�O

�������� ����� $�%%P$�$Q $�%>P$�$Q $�%+P$�$# $�R+P$�$O $�*$P$�$Q $�R%P$�$#

����� ����� ������ �� >�??P$�$R >�Q?P$�$R >�?RP$�$? >�R$P$�>> >�R#P$�$R >�O+P$�$O

������,U�V,

V� � ���������

����� � ���� �� � (������ ��

� �������� ���!�& $�>Q% $�?>$ $�$Q*

Y� ���� �!Z(=Y& $�>QO $�?$* $�$Q*

���� ��'�!�'�,=YL>��L>\& $�$$$ $�>Q$ $�QR#

�������� ����� $�$$$ $�R?? $�$Q+

����� ����� ������ �� $�$$$ $�OQ> $�$#%

[(=Y] � � ������� ����\,=Y] ���������� ���! � � ������� ��� ��������� ���&_#���� �������������� � ��!P�B&�����������������������!�WQ&�� �"]!����� ���� �_������� ��'�&���"D]!����� ���� �_���������� � ��'�&�� ������,U�V,] � ������ ����� �� �����������,U�V,����������������� �� ��� �� ��������� ��������� ���� ������� ��� ��� ��������������� ���������

��� �� ������� �������!� $�$O&�

%$ abc<83387318;./bdef<.6</;<38gghijkhlmlnopq

Page 151: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

����������������� ����� ������������������������� �

����������������������������������������������������� ��

��������� ���������������� ���� �������������������������

����� ����� �� ������ ������������������� ��������������

��� ������������������� ���� �� �� ����������������

������������� �������������������������������������������

���� ������� �� ��������������������������������

���� !�� "�������������������������������������������

�#������� ��� ��$%&&'(�) �� ��$%%*"�+��������� ��$%&," ��

��������������������-./���������� ��� �0���������� ����

�������������������/1-0��� � ������������������������

������� ����������������� �� ���������� ���������2� �����

+3 ���������� �����������������������-4��������������� ���

� ���� �������������� ������ ���������������� ������������

� ������������� ��� �� ������ ���0������� ��5�������

&*6,"������� ������������������������������������ ��� �

�� ������� ����� ������� ������� ���������� ������������

��� ���������������������������7�� ���5 ���� ��&*89"�����

�����������������/1-0��� �������� ���������������� ��

������� �������������������:������� ���������������� �����

+3 ����������� �� ������������� ������������������� �� ��

����� ������������������ ���������������� ��� ���2� ���

������ � ����������������������� �����2 � ��� ���0�������

��5�������&*6,'5 ���� ��&*89"�������� ��� ��� �� ������ ��

����� ��������������������� �� ����� ���� ������ �������

�0������� ��5�������&*6,"��������� � ��-5� �� ��������������

�� � ���������������������������������������.���������

� �����������-4�����-5� �� �������� ������� �����������

������������ ������� ��������/�� ������������������ �

�����������������;���� ��� � ��� ��������������������

���� ��� ������� ���������� ���-5� �� ���������;����� ��

$%%<'4����� �� ��$%%6"�

��� �� ��������� �� ������ ��������������������

�������� ��������� ���:�7��������&�+=�:&"�����������

���� ������������������ ������ ������ ���������������

��������� �� ����� ����� �� ����������1 ���� ��$%%>'

?�)������ ��$%%8'-������ ��$%%9"�������7���� �����������

���������;���� ��� � �� �������������������������� ���

����������������� ����� ��� � �������������������������

0�������������������������)���� ��������������������:

)���� ���������������������������-4������� ���������

����������� ������ ������������ ����� �����������������:

� ���� ������������������-4����������� � ������������:

��������������������?� ��� ��&**6';����� ��$%&%"�1������

���������������������������@�����������������������������

� �� ��� ����� ����� ����������������.��� �� �����:

����������������������������������������)��� ���������

����������������-4������#�������������������� ��������

��������������� ��� ������������� �����7������ ������ �

�������������� ��������������� �� �������������������:

����������+A��):(�B����� ��$%%,'3 ���7�� ��&**>�

$%%,"��������;���� ��� � ���1����� ���������"�

��� �� ������� �������������� ������������� ������:

��������� �� ��������� ����� ����������������������:

� ������������������� �����1 ����� ��$%%%'-���� ���

�� ��&**>'+���� ���� ��$%&%'3�7�� ��&**<'=���2����� ��

$%%9'/���� ��$%%6'C ���� ��$%&&"�0����������������

�������� ��D./�������� ���� ������� ������ ���������

+<�?�4; ��-0/�������������� ��-4������/��� ������

��������������������� ��� ��$%&&�"��;���� ��� � ��

������������4./��������������������-./ � &E�������� ����

���� ���������������������)��� ��������������� ���

�� ������������ ������������� �+��������� ��$%&,"

��������������� ���4; �������������������������������:

������ ������-./ �$E�

���������� ��������������������� ��D./�������� ����

������� ���� �� ����������+3�����������������������

/1-0������ ���������D./������� ��������������������

�?�)������ ��$%%$�$%%6'������ ��$%%*"����� ������ ��

��� �� /1-0��������� ����� ��� ��� ���������� ������� ��

�� �� ��� ������������ �����D./���������������

�1 ������ ��&**8'�� �)���� ��&**&"�#������������� ����

��������� ����������� ��/1-0��������� ��� �� ��������:

� ����������������������� � ��� ���� ������������� ���������:

� ���� ����������������������������� ����� ��� �������������

�?�)������ ��$%%6'������ ��$%%*"�������� ��� � ����������

������������������������� ���� ��������F����� ��-���� ���

&**%'C������� ��&**%"�4�������� ��� �������������������

GHIJKL

#�� ��������������2�7�� ���#3����7�� ���+3 ������ ��7�� ����3"��������������������:&�<:��������� � ���-5� ��" ����������������:<:������ ������������ ���

+<�?�� ����)����4; ��� ��� ���������� ���-0/"��)��� �����������M���������N&"��;���� ��� � ������2�������� ����� �

?����

��1 ��-./ ��D./ -41 -4-./ -4D./

#3 %�96O%�&6 %�,$O%�&& %�,&O%�&> %�<,O%�&> %�6%O%�&< %�<$O%�$>

+3 $�9O%�< &�6O%�> &�8O%�8 >�*O&�8 &&�%O$�8� &%�9O$�$�

�3 6&�,O<�8 6&�*O9�> 6%�6O>�* &&>�%O&>�< &&$�&O&6�, **�%O6�>

-5� �� 98�&O>�6 9,�$O8�> 99�,O*�% $8�>O<�$ $9�6O,�< $,�*O9�8

+<�? &,<�8O$$�& &,,�%O$8�9 &$%�$O$$�9 $$$�9O$$�9 $9$�8O$*�> &6,�%O$>�8

4; >�9O%�* >�>O&�9 ,�>O%�8 8�9O&�, 8�%O&�9 >�<O%�*

-0/ $9�&O$�8 $$�&O$�8 &6�8O,�% $,�>O9�> $<�%O9�, $$�6O9�8

���:� �0F.P0

P �� ���������� ���������

������� ��������� ����� ����� 1����� -./ D./

#3 %�%%% %�&,% %�9$6

+3 %�%%% %�%%$ %�%%%

�3 %�%%% %�&,8 %�$>6

-5� �� %�%%% %�$9% %�*%<

+<�? %�%%% %�%%% %�998 � �

4; %�%%% %�%%& %�,$< � �

-0/ %�%%$ %�%%* %�,%> � �

4� �� �� ���� �� ������ �����O/?" ��������������� ��� � �������Q*"�� ���:� �0F.P0R������� ������ �������� ������:� �0F.P0� ������������������������������ �������������� ��� �������� ����������������������������������

��������� ��������������S%�%>"�

<&TUV�WXXWYX WZ[\U]_�[�\Z�XWaabcdebfgfhijk

Page 152: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��������������������� �������������������������������

��������������������������������������������������� ��!"�

#�����������������$���������������������%&'&()

*+',-&.-/%&'&()-0102343-"����$�� �������$����������

5��6�����78���9���������������������������59�"���������8

�$��������������������$��������$�������������:;�����

�����������������������6$�������� �<�"�9����=>�����$����

�������������������$���������������������������� :���

����$����������������������:;�������������������

���$����6$�������� �<�"�9������������������������$���

����������� ���$��?(*&'+,(*+@-A,B3--"�������������

�C,.'3(@-*0'.3&"����$���������������$����������������

����������������$���������������$���������������������

�D��������������� ��<� �� "�#��������$�����������������8

�������$������E*3.)(-)'F0)'33"���������G����8��������������

��H9�"�������$�����������������$���������������������

����������������$�����������������������������������

�����5������$������ �< � �< "�

9��������������������������������������������������$�

���������������������������������������������������������

������������������������������8����������������������������

����������������������������������������I�������J����8

������$�$���$���������������������=>�����$�������$��

�����$�������������������������������������I�������8

��������$���������������������������������������������

�=>�����$������K������$��H9��������������������������

���������������������������������������������������������

�����������������$�������������������������$��������������

��������������������������������������������������8

�$��������������������$$�������������5������������� �<�L

���$������ ��;LM��������� �<<"�

#������$��������$�����������������H9���������������

������������I����������$�������>������#������������

����������������$����$�����������������H9���������

����������#�I���>������H9�����>9�������������������

���������>����>���������������������������������������

����������$�������������������������������������������

�����������������������������9�������$��H9�����������

��K$�������������������������������������N$���$�����

�������������

OPQRSTUVWXVYVRZ[

J�����������������$���������\����] �#��_9 ���������

a9_JK8�b8�< :8>KcK_8���� ;" ��� �K�8=d��_de���<fd �<<�

��8I�����������a��������$���_�������9�������������������

�9a� g 9a���a����"�$�������a����������������_�������

>���������a�_>"�����$�����K$������_�������c����������

>$���K_c>"��������$�����=9��KJKg9����������=����������8

����������������������$������$��>=Jg>�$���������

����������J����������������������#�h5$������������$��K��

����$���������>=J��>_id6cdb!< jd �<<���6�cd j!;;d ��b�

�����������"�M���$���������G����$����������������=������

�������������$��������������������$������$�������������

k��������8����I����������>���������������������>9�����������

lVmVnVRPV[

�����������������$������5�� �<<�H������������������H9�"��������������������o

����������������$�������������$��$������������������������������������������������������=�����_���>�������>������<�� p<!�

��������k�M��6��������_��<j;:������8����������������������������$��������

I���������$����������������������������������:<�jf;"����������KG��6��������<bb� b p b!�

���$����������������=��6$�����������5�����###�c���� �< �J���������������������������������������$���������������������$��q*30)(&.-&*)4402@-"

������������������%&'&()*+',-&.-/%r-0102343-"�6��k�a$���<�j�! p! j�

�9�=� ����9I����������������������������9I��������������=������

5�������$���������������<�<;���"�6�$�����k����5������8�������������������5��<j;;�5�$���8!8��������������������

���s3*)(2'0'*+@-40F'01�����o��������������������������a�c�i�����������6�������6����������j!b� f:p ! �

6�$�����i�9��<j;:��������#�o6���������i���K��"��������K������������������!������=�����M��������6������� p<��

6�����k�6��=����c�K��e�����i����<jb �#������������������������������������

���$�����������K������$���������������k�6����=���� :;� !�;p !<:�6������>�_�k��6��$��>��J������t��c$���������� �� �a$�������������������8�����

�$�����������������o���$������$���������������������������������������8�������c���e����c�� :��<<<p�< ��

6������������<jb!����������������������������N$��������������������

N$���������������$����������������������������8����������������6�������b � :;p f:�

6���������M�>��=�$�����=�����������D��c�M�����J������������M��c����$��k���� �<<������������������������8������������������8��������������G�����

�������G����8�����������������G������������������=����_���>�������a$���

f<�<b;p<j:�6$��������k����a�����M�i��5�����###�c���� �<��K�������������������������

�����������I������������8����I����$�����\$�����������$�q*30)(&.-?*)4402@-��������8����������N$���_��:<�:<<p:<;�

6$���5��i$������_��������a�����c��5�����###�c�� �<��#�������������������$������������������5��6�����78����$�����������������������������������8

�����������������������������������������������������������������

�%&'&()*+',-&.-/%&'&()-0102343-"��������K����fj�<;bp<j;�=��������k����>�����5�=��M���6�M��<jjb��������������������������������������

�����������������������������8���������������i��������u���������k�a$���< b�< �p< !�

=������c��c�$���$��=����_�$���6��_�������=��=��������5��c��������a���� ��f�

#�������������������$��$�����8�����������8<�bp !"����������������8�������������������$�������������������8�����������k�K����������<;f�

:fbp:!f�=�$���k�e��>�������k����5�������c�c��J$N�����6�=���������k�e�� ����K�����������

��$�������$� �������������$�����������������������������������������������������������a$���_�� ��<j<p �<�

=�����������D��e��������5����<j!j�������8=�������G�����������������������

������������������������������$������8���������������KG��6��������< <�<�f<p<�f:�

=�����i�=����������#��J������5��e������c��<j!b�e����������=�������G�����������������������o������������������������������������������������������

6�������6������_��=���$�� ;�!; p!;!�

=�$������D�������J������������v����5��6����������D��������w��9����8J������� �<f����������������������������K$�����������s3*)(2'0'*+@-40F'01"

\$������o����������������������������������������������N$���a$�������odd�G��������d<��<<<<d��$�< <:!������"�

c��������a����c�$���$��=��a�����������e������J�����i���� �� �#�$������������$�������$��������������������������o�����������������������

���$�$����������6��k�a$���;b�� ffp� fj�

c��������a����=������c��a������������� ��b����$���������$�����8�����������<����������������������$������������$����o�G���������������k�a$���< b�

f:b�p ff<��c��������a����=������c��a������������� ��;����������������������������#�o

���������k��M��������K��"�J������$�������������o������������_������

�����������������M���������c=����<; p<j �c���k������������k��c�������������k��=�������5��6�$�����k����D�$������k��<jj;�

_��$���������������������������������������d��������\$������K$�����������s3*)(2'0'*+@-40F'01"��N$��$��$��<!<�<!jp<;!�

c���������$���������I����c�e��=���������9��������������������������c������=��5x����

c��c�������k�� �<<���������������$���������������I��������������$�8����g�������������������������>�������I�#��$���� ��<p<!�

K�����������������D�$�������9����8J������� ��!�K���������������G�����������������������$����������������������$��������������K$��������

���s3*)(2'0'*+@-40F'01"\$�������=����6���������������<: �;jpj!�K�������������85$�������k��a�������#��5$��y�����k��9����8J������� �<��_����

��$������#5>8#��������$���������$��������������K$����������

�s3*)(2'0'*+@-40F'01"��������������������������������������=����6���������������<fb� :!p f �

>������������D���a��c������k�8���5�������>��c�������c��_������������c��������a��<jjf�c������������$����������������������������������������������

����$���������������������������������e���� ��<! p<!b�

>�����k��e������������8��������5�i����<jfb������������������������������$��I����������������������������$��k�6����=���� !�:jbpf�j�

>�����5�c�������J�M��<j;f�K���������������������������I��%,13()z4@23(&-0o������������������������������������=���k�{����!:�<�;�p<�;f�

>����5����6�������K��c������M����6�������_����6$�������#�� �� �J�������I�����������������������������������������������5e�8<���$���������$���

��������������K$��k�=����a$���fb� j p j;�

5������$�{����$���$�=��_$�������K��c|i��������=����������e��=�$�����=����c����$��k����6$���k��9��������>�� �< �K�����������G����8����������������H9�"��

\$���������������$������E*3.)(-)'F0)'33"��������������$��������������������������������������$�����>�������I�#��$���� �b<;pb :�

5������$�{����$���$�=��_$�������K������5�K����������D�#��=�$�����=����c����$��

k����6$���k��9��������>�� �< ����������������������G��������������������\$���������������$������E*3.)(-)'F0)'33"������������������$�������

����$�����������$���:f:�����N$�����������������K����;!� fbp b<�

! }r~@)'')3'&)204r�E�@0*@42@')��������������

Page 153: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������������� ��������������������������������������������������

������������������������������������ ���!"�#�!� ������������� �����$����%����������&���'�����(��%�������&���� "�"���)��������

��*���+����������������������+���������������������,������+��������������������������"!�!"#!-�

�.�,+�/����%�� ������ ��0������+������$�� 1����2�� �����&�$� ��3����������2��(�����4�&��%1,+&5���,���� ""!�%������6�������������������

��������������������������*��������'�����)�������������������

������������������������789:;<=:<;:>:?�$/������� @ �!�@#��"�������+3���������3������&����������AAA��� �� ""B�C��������������������+

������6��������������������������������������������������������������������6������������,�������$�������������78:DEF=:D:;?�$/�������

B@��G@#�G-�

�����A��H���%�� �)��������'���&��I��'�+C���$�� "�!�H�����������+����������������������������6�����������������������������������

�������78JF9K>K:DE<=E:LME<=?����6������������������$/�������������NN�*�������N�"�����N����� �-��

3��������&�3�� �'���)�$�� �)�����O��$������ ��P�����&����������(���� "���

C������������������������������������������������Q�'��������7R<=FK<=F?��������������2���%��������������@-���#�G�

3��+�����O�S��T��+�����T�������*�2��������4�2�� ""-�H��������������������������+�����������������������������U����������������6���������

��V;WFJK;FEM=:<;W<=XYVZ[MDF>MJ<=\�0������$������������#G�A���,����(����4�����P��&���� ��&����6����P��&������ �������H�������

*������������������������������������'�����������������+�����

�����������������������$���������0���������# "��(�����4�&����0�'�����%��O�������%��&��������2������������O����� �������%�����

���������������)����������������������6�������������,��������������������������������������������������U��/�������������6

�����V[JF;K][JK<=E]M==�$/��������@@� �-# -!�

(�����4�&����0�'_����������������������� ""!�$�������������������)��������������������������������������������H������������

MJW[>;:;JK<=D:a;:L�$/������� @"�@��#!"!�(����� ��&�4����C�� ""��A�U�������������������������'��������������

���������������������������������������������������6����V[JF;K][JK<=E]M==�������+�����������������0����%����������-��!!�#!!-�

(����� ��&�4����C�� "" �%��������������+������������������������'�����

������������������������������7b]9;M[<=J:;9MFO�?������+���������������0�����������%�������$�@ �@@@#@!"�

(�4������������ �������$����,���������G�A�'��'��������������������6SO�O���������������������������������������-G�BB�#B�"�

O�*�������������2�������� �� ""@�$�����������������������������+

�����������������������������������������������������������+��������������$����0��������--����#�G!�

O��P��c����P����c����O��������(�P�� ""B�A�U������'�����+������������'����������)��������������6����Q�'���������8JF9K>K:DE<=E:LME<=O�$/����

�����!�@B-#@��� �)�����O�������������$��2���$����'���&������4���C� ���d�6�������0���*� ��

����d�H�� "�"�C��������������������������������������������������+

�����������������$/�������@" ��#�B� ����A�&��%��3��0�����$��H���%��I��'�+C���$�� ""B�C�������������

����������'���������������������������������������������H�����������7MJW[>;:;JK<=D:a;:L?Q�'�����$/������� -!���@#�G"�

��������%� ��2��������$�����"�H������������������������������������������

������������������� "�GGB#G-@�I�����&������� �����,���A��0���6��4�&�%��(��������I�7H���?� �������

H�,��������'�����$������%����6P�4�e&$����-@�#-�@�I��,�O�C�������$��S������&��������,� �O��C'�������CQ�����O��$�,����0�� "�@�

H���������������������������������������6���������������������

�������������������������������������������6����7V[JF;K][JK<=E]M==?�$/�����������!-�#!B �

%������&�� 1����2�������0���_/�����S������0��%�����+�����H�������H��(���������������(�����4�&�� """�3����������4�������������������

�����������������6����7V[JF;K][JK<=E]M==?�������������789:;<=:<;:>:?�������������7b]9;M[<=J:;9MF?�$����%������� -B����G!#���-"�

%�������C����B-�$�A������������%������������������@���� ���6+3���

���4�O������e(���@@ �f�����g��P���O��0��f��������c�� ""��3������)������������������������

���������������0�������%�����--�!@�#!!��������4�2�� ���(��&�����C�O��c����$���������� "���������������������

6�������+����������+������������������'��������������'�������������

��$����&���B��--#B@�

�,��$��$������Q���3��$����� ��$�������������$�(�� ""��H�����������

�����������������6�����������������������U�����������������������������������������Q�'���������R<=FK<=F7O��������-�B?�

��c���$/�������&���!"�--�#--������d�H��I������H����������C�h����������$��$������3��3����A����44�$� �� "�"�

%����������/���������'�6�$/���������G���-#�@G��������� ��&��'������ """���������������������������0����'�2���&�������

!"�!G�#!B"�

�������� ��������������3�����O�� �0�����$�O���������������6�����A��c��'�����c��,�����&,�Q6�4��3��&�������������2��������4�2��c�����(��0�*���S��

��'����� ����O�������O��c�������P����,����� ��0����%���������4�$� �� �����$�� "�"�%������������������������������)������������"!�

&�#&G@�

&�4�4�����&��P��������C��I������P��C��4������P��(���6�4��C�� ""G�$������������'���������$ %(��������������������������((+$7�?����

������������������0������@!!���-#G"!�&���c�3�+3��O�A�+C��0���c��0����P�+0�� ""B�H�������*����������������������

��������������������&���S����������!�@�G#!"��

&����4��$��3���3�� "�������������+������������������'�������������'��������6�������������������������4��������������������������

�������������"G����"#���-�&�����������3��������&�3�� �)�����O�������� ��$�����T�3�� "� �����������+

����������������������������72I&?����'�������������������������������������'�,������'���������6�����������0������

����7i<>MD<=;<>MD<=?���2���&���)��A�������@ �@�G#@ ��

C����������H�� ""��%�������������������������A��0���&�&��2����������C�7H���?�3������4��%����������%��������A��������3������)�����2���$������+

������0�0%���e&$���� "�# "�C��������&�� �4���$��0������� ���� ����������������O������2��&6��������

C���O��A,/����� �&�� ""-�A����������������������'����������������

��H�����������7MJW[>;:;JK<=D:a;:L?�����������������������2���&���+)��A������� @��G�#�B��

C��������&�� �4���$������,+&�������C��0������� ���� ��������&6��������A,/����� �� "���������������������������������H�����������

7MJW[>;:;JK<=D:a;:L?����������������������7 I&?�2���&���)��A�������@"�G-!#GB��

C��������&�� �4���$��0������� ���� �����������1�����&6��������A,/����� ��

"����A���'��������,�����������������������������������������+����������7MJW[>;:;JK<=D:a;:L?����������������������7 I&?�$/����

�����-� @# @@�C��������&�� �4���$��0������� ���� �����������������$�(�&��&6��������

A,/����� �� "� �H�����������������������������H������������

MJW[>;:;JK<=D:a;:L7O�?�����������������������7 I&?���jMa;MF:[k<MDD:;<E*�������2�������@�����#G" �

C��������&�� �4���$��������� ���� ��������0������� ����&6��������A,/����� �� "�@�H���������������������������������������

H�����������7MJW[>;:;JK<=D:a;:L?�����������������������2���&���)��A�������@!��!B�#�!���

C������� �$�������I��0�������������(�������l������4�������G�$

�����4����+��4�,��������'��$�������������78:DEF=:D:;?�0�����������%����������!�@�#@��

S5,/�,� ����$��������O�����m���,�3��%��Q.���0�� """�g��������+��������������+���������������������C���2���&���C���������@B-#@�@�

c�������0���P��c����0��&������ "���c������*���������������������'�����

����������������������*�����������������������+�������0�������%�����BG���� #���-�

c�������&��$��������c��������&�������"�%��������������������������������������H*������� ������ G# ��

g����3��c����P����O�������O���f�� ""��H�������������*�������������������

��6�������������������'�,������'����������������������������7b:;:==M<=:<;:><=kMaWDMF?�2���%��������������@��@��#@�-�

T����T�+���3�&�g��O���P�0��&���%����3�������g��P������ ""��C���������������������������+����������+��������������������������������������������+

���������������Q�'����������������V;WFJK;FEM=[MDF>MJ<=YV;WFJK;FEM=:<;W<=���c���$/�������&���!"�!�"#!���

T����f�+0������������$��������AAA��� �� "�"�H������������������������6��

���������������������������������������������78JM:W[F9=VJWDD:><=?�$/�������@"�� �@# �-�

G@nZo<W;;WM;FW>:DZpqr<:J<D><;Wsstuvwtxyxz{|}

Page 154: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 155: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

125

Chapter 8

Gut morphology and hepatic oxidative status of

European sea bass (Dicentrarchus labrax) juveniles

fed plant feedstuffs or fishmeal-based diets

supplemented with short-chain fructo-

oligosaccharides and xylo-oligosaccharides

Inês Guerreiro, Ana Couto, Amalia Pérez-Jiménez, Aires Oliva-

Teles and Paula Enes

British Journal of Nutrition

Volume 114, Issue 12, pages 1975-1984, December 2015

Page 156: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 157: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������� ������������������������������������� ���������

����� �������������������� ���������� ����������������������������������������� ������������������� ������������������������ �������������������

� !"�#$%&&%'&()*+*�, -�.($/()0*�,1-2'-�34&%567'14 %5)*8*�,'&%"�92':-6;%2%")*+�- <�3-$2-�= %")

)>?@ABC�D@A?BEFGHFIJF@KB�E?�D@L?GAFMKNOC�PKBF@QK�?�RSTF?@AKJ�U>DDPRVW>DPRVXY�Z@FL?BGFEKE?�EC�[CBACY�V\K�ECG�]BKMKG�_Y�abcbdef�[CBACY�[CBA\MKJ+g?IKBAKS?@AC�E?�]FCJCMFKY�hKH\JEKE?�E?�>Fi@HFKGY�Z@FL?BGFEKE?�EC�[CBACY�V\K�EC�>KSIC�RJ?MB?�GW@�jE�h>aY�aekdbbl�[CBACY�[CBA\MKJ8g?IKBAKS?@AC�E?�mCCJCMnKY�hKH\JAKE�E?�>F?@HFKGY�Z@FL?BGFEKE�E?�oBK@KEKY�>KSI\G�h\?@A?@\?LK�GW@�e_ble�oBK@KEKY�pIKF@

Up\TSFAA?E�c�PKq�bec�r�hF@KJ�B?LFGFC@�B?H?FL?E� �R\M\GA�bec�r�RHH?IA?E�k�R\M\GA�bec�r�hFBGA�I\TJFGQ?E�C@JF@?�c�sHACT?B�becX

tuvwxyzw

;{%�%||%}/"�(|�"{(&/6}{-' �|&$}/(6(2'~("-}}{-&'<%"��"}�9���- <���2(6(2'~("-}}{-&'<%"���9���( �~$/�1(&�{(2(~��- <�{%�-/'}�(�'<-/':%�"/-/$"�

�%&%�"/$<'%<�' �=$&(�%- �"%-��-""��$:% '2%"��%'~{' ~����~���'"{��%&%�|%<�<'%/"�' }2$<' ~��"{1%-2�����<'%/"��(&��2- /�|%%<"/$||"��3��<'%/"��8��������3���-"�1-' ��&(/%' �"($&}%"��}( /&(2�<'%/"����($&�(/{%&�<'%/"��%&%�|(&1$2-/%<�"'1'2-&�/(�/{%�}( /&(2�<'%/"��$/�' }2$<' ~�)���"}�9��(&�)���

�9���,/�/{%�% <�(|�/{%�/&'-2*��"{�|%<�3�6�-"%<�<'%/"��&%"% /%<�{'"/(1(&�{(2(~'}-2�-2/%&-/'( "�' �/{%�<'"/-2�' /%"/' %*��{%&%-"�( 2��/&- "'% /�

-2/%&-/'( "��%&%�(�"%&:%<�' �/{%���2(&'}�}-%}-��.(1�-&-/':%2��/(��"{�|%<���6�-"%<�<'%/"*��"{�|%<�3��<'%/"�{-<�{'~{%&�2':%&�2'�'<��%&(�'<-/'( ���39�*�"$�%&(�'<%�<'"1$/-"%���9���- <�}-/-2-"%��.,;��-}/':'/'%"*�- <�2(�%&�~2$/-/{'( %��%&(�'<-"%*�~2$/-/{'( %�&%<$}/-"%�- <�~2$}("%��6

�{("�{-/%�<%{�<&(~% -"%�-}/':'/'%"��� ��"{�|%<�/{%�3��<'%/"*��&%�'(/'}�"$��2%1% /-/'( �<%}&%-"%<��9��-}/':'/��- <��9��"$��2%1% /-/'( �

|$&/{%&�<%}&%-"%<�.,;�-}/':'/���� ��"{�|%<�/{%����<'%/"*��9��"$��2%1% /-/'( ��&(1(/%<�-�&%<$}/'( �(|�-22�- /'(�'<- /�% 5�1%�-}/':'/'%"��9:%&-22*�<'%/-&���9��- <�"}�9��"$��2%1% /-/'( �{-<�( 2��1' (&�%||%}/"�( �~$/�1(&�{(2(~��(&��39�2%:%2"���(�%:%&*�<'%/-&���9��&%<$}%<�

- /'(�'<- /�% 5�1-/'}�-}/':'/��' ��(/{�3��- <����<'%/"*��{'}{�' <'}-/%�-��("'/':%�%||%}/�( �&%<$}/'( �(|�{%�-/'}�&%-}/':%�(��~% �"�%}'%"�

�&(<$}/'( �

������x�v���� ¡¢£¡¤¥� �¤¦§¦�¦©ª�«¬­¢®¦¥��©¦¥�¥©©ª�°¡©±�±¦¥² ±ª�³� ¦© ¡�¥²�±¡© ¢²¢µª�¶²¥� �§¦¦¤© ¬§§©ª�¶­¦¡¢ ¡©

;(�&(1(/%-"$"/-' -�2%-·$-}$2/$&%�&(<$}/'( *-2/%& -/':%"

/(�"{1%-2����- <�"{('2-&% %%<%<*-"/{%"%}(11(<'/'%"

-&%"/'221-�(&�&(/%' - <2'�'<"($&}%"' }(11%&}'-2-·$-6

|%%<"|(&}-& ':(&($""�%}'%"�)��32- /|%%<"/$||"�3��-&%

(�-<-�"/{%1(&%-:-'2-�2%-2/%& -/':%"/(��*- <(:%&}(1%

�&(�2%1"-""(}'-/%<�'/{�"{��6�&(<$}/""$}{-"(&~- '}- <

' (&~- '}}( /-1' - /"*"{(&/-~%(|"$��2�- < %/%||%}/(|

<%1- <6- <6"$��2�%}( (1'}"��(�%:%&*3�$"$-22�}( /-'

- /'6 $/&'/'( -2|-}/(&"/{-/1-�2'1'//{%'&$"%' -·$-|%%<"�)*+��

3&%�'(/'}"-&%<%� %<-"' ~&%<'% /"/{-/-&% (/<'~%"/%<��

/{%{("/�$//{-/-&%|%&1% /%<���-}/%&'-�&%"% /' /{%~$/*

/{%&%|(&%�&(1(/' ~�-}/%&'-~&(�/{- <(&-}/':'/��8���(1%(|

/{%�% %�}'-2%||%}/"(|�&%�'(/'}"' �"{-&%'1�&(:%<~&(�/{

&-/%*|%%<%|�}'% }���=�*|%%<<'~%"/'�'2'/�*�"{"$&:':-2*

'11$ (2(~'}-2"/-/$"- <&%"'"/- }%/(�-}/%&'-2- <:'&-2

<'"%-"%"�¹º����&$}/(6(2'~("-}}{-&'<%"��9��{-:%-2&%-<��%%

%:-2$-/%<-"�&%�'(/'}' �"{*�$/��2(6(2'~("-}}{-&'<%"��9��

&%1-' �-&%2�"/$<'%<�¹º����9�-&%}(1�("%<��"{(&/- <

1%<'$1 }{-' "(|»6�6|&$}/- "' �{'}{|&$}/("�2$ '/"-&%

�($ <��»6�+6)�~2�}("'<'}2' ¼-~%"-//-}{%</(-/%&1' -2

~2$}("%$ '/�����{(&/6}{-' |&$}/(6(2'~("-}}{-&'<%"�"}�9��

{-:%-}{%1'}-2}(1�("'/'( "'1'2-&/(/{-/(|�9��$/-"1-22%&

<%~&%%(|�(2�1%&'"-/'( ��%/�%% )- <½�¾����9�-&%

}(1�("%<(|��2("%6�-"%<(2'~(1%&":-&�' ~' /{%<%~&%%(|

�(2�1%&'"-/'( ��("/(|/{%"%(2'~(1%&"}( "'"/(|%"/%&62' ¼%<

�{% (2'}-}'<""$}{-"|%&$2'}*}($1-&'}- <}-||%'}-}'<"�¿*)���

0À¢­­¦©®¢�¤¡� ¥¬ ±¢­ª,�.($/(*|-�Á8½)++�¹�+�¾¿*%1-'2-}($/(Â|}�$���/

� ­¦Ã¡¥ ¡¢�©ª.,;*}-/-2-"%���*<'"/-2' /%"/' %���*�"{1%-2���.<'%/*�� }( /&(2<'%/��9�*|&$}/(6(2'~("-}}{-&'<%"�#�3�*~2$}("%�6�{("�{-/%

<%{�<&(~% -"%�#3�*~2$/-/{'( %�%&(�'<-"%�#Ä*~2$/-/{'( %&%<$}/-"%��39*2'�'<�%&(�'<-/'( ��9�*1- - 6(2'~("-}}{-&'<%"�3.*��2(&'}}-%}-�3�*�2- /

|%%<"/$||"�Ä9�*&%-}/':%(��~% "�%}'%"��Å�*"(�-�%- 1%-2�"}�9�*"{(&/6}{-' |&$}/(6(2'~("-}}{-&'<%"��9�*"$�%&(�'<%<'"1$/-"%��9�*��2(6

(2'~("-}}{-&'<%"�

]BFAFGQÆC\B@KJCÇÈ\ABFAFC@�+�)½�*ÉÉÊ*)¿�½º)¿¾¹ <('�)��)�)������))¹½)½��8��8Ë;{%,$/{(&"+�)½

Page 158: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������� ������ �������������������

������������������������������� ����������������

��� !� �������� ���������� �"������ #��������$��

���������������� ������������ ��������$������

����$���������������� �����$���������������%���&&'&(�)

��������*�������������������������������� �

�������� �����$� � ���� ��� ��������� �� �����

�������������������������&+�),������������������$�����

������������ *���������������������������� �)

-#����������������������������������$�

�%� ���������.��� ���������������������� �%����$�

���� � ���/�� �������� ����%���� ��������&0'1&�)

-�����������������������$���������������%������

���.����$�� �� �������11�12�)#���������������������

��$�� ����%������$���� ��������� � ���������

����������������������������1&�1(�)*�����������

�����������������������������������$�� �$���

���� ����%������$���1+��������������������������

��*�������������������%�������3-�������������

����%������4������$���10'15�)6���$���*������%����

�������������������������������)

7���������������8�������$�������������������

�#�����*����������������� ��������� ����

������%����$�������9���������������:;<= ����<>?!

@�A��B����#����-#����������)7���������������

������������������������������ ����������

�� ��$���������������������� -#����������)

CDEFGHI

JKLMN

7������������������������������������(0O����

��������������������&+O����������)�������������#�

��������������������#���������P#�Q���������

��������������#����-#���������������R�������

��������� ����������4� ���������$����������

�����������2S#�PTS-#�-#��������P-#Q����)�����

���������$������������������������)#�����������

�������������������������������������� &O

����������������P�#���-.�#99U��%V��WX������*��

�Y�� ���#7Z,�����������������)��������� [���������

�����-##���-#*���#�#�����#�*���)\���������� ���

�������������� ������������%���������%��������

�������������������Q���������-������������� ��2������)

7�������������������������$���(S]Q����1(����

���������������������������)�� �������������%����

��������������%��������������������������7����&)

_KabNa_cLdeLfKL_Mabgh_cKMKh_N

7���%������������������#93\�\�� ���Q������

��������������������������������������� ���

9�������,����U����$�1S&S/02/9,�������������

������������������������)7�� ��������������������

���������Z���� �������-���,��$������-��� ������

������� �������������� ��������� �i���������

���� ������8��&SS�����������������������������

V�� ����������������0jS�/���������������� �����

�1+jS��9�&jS�]Q����������20jS��9�&jS /����������$��

�%� ��8���������������TjS� /��)

9��������������k�$�������:l@�A��B�����������������

�����������������������)\)����������������������

�%���������������������������������i��������������

��&+�)U���� ���������������������������������

�(5O�������&&O�������+O����W\)Q�����mQ����3���)

7����������� ���� �����������������������������

������� ���0S ��������������������������

������������ �������������8�)7�����������T���8��

�������� �������������������������0�/���8�����

$������������)n������������������� ������)

oa ebK_p

\���T���&+������������������ ���������������

�����������������������8������������������1�

������������ ��������������������������������

����)#��������������������������������� ���$���

����������������k������������������$�������)

7������������-Q��������������������������

�U������� ���������� ��������������������� ��

�������������8���������������������������� ���

�$�������)7���������������������-R���������������

����������������������������%�������������

�����������������(O��6 Tj(����1(���������i�����

������������������TSO������������������� )\�����

�����������$���������������������� ����������

�������������4������i���n1���������q5S]Q����

��������������4������$�������3-���$���)

rfhdKaMLa_absNKNhtMuLcKLMN

Q������������������������������������������� ��

\����������������\�������Q�������������1v�)9��� �

�����������������������������������������

��������������-\..�����&10&W-\..�������������

������������������������� �R������2S�)

wKNMhbhpKgabefhgLNNK_pa_c hfeuhbhpKgabLxabyaMKh_

-Q���U����������������������������������

������������� �������i�����������������������

��� ������%����'�����)R���� �$������� �������� ���

���������������������������������������� �$���

�����V���������� ���2&�21���������������� ��������

�������������������������#6����� ������������

��������9n7����������������������$�$����������

��nz�������$�����������������������������������3-�

��������������������������������V�����������

����������������������93��)\�����������������

������������������������-���=��@l�22���������� �

���������������S'+)7���$�����$�����������������

�� �������������������������$��� �� ���������

���������������������������$�)��� �������i�����

�����Z����������R���������WZ�����)

&vT0 �)"��������=��@l

Page 159: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�����������

�� �������������������������������� � ��������

�������� !!�"�#����$%�&����� ���'������ !( �"�)*#+

���!( , - . /#��'��0� !!1�$ 2(34$�������'������

���'��������'5!!!!6���5!����'78%1���'�������'��'

�������'��'�����������'�������9��'�����'�����':3!8%

��'�����4+����;<������<��������������'�'=>8%���

��������'�������-)�?3!3@A��#�BC��'�����'�/4#����'����

��&�'��'���� ���'��� ������'��'�����������������'��

��?������'� �'< ������� ��;<�� ���� ��'�&������ &<

����������<����<�4#��������?'���'������������'�����

���$=D= ���E+*F$ ����!(!5G���H(==�"I J��I 1

������'� ��<4K�����?��������'���-KD*1LM 4 >4 4 /1��'�����

-%+#1LM 4 4 4H/1���'�'���������?�����-NF01LM 4 4 4G/1

���'�'����������'���-NO@LM 4H474=/����������H��������'�

���<���������-NHF*1LM 4 4 47G/��'� �'���������'�������

��������&��&<)���PQRS4-57/4F��'���������'��'�����

'����������'�������'�������&<'��A���������'���-5>/

�����'��K�������'�������<B�'-���4AHG H/-K�����+������

T�U����1K4�4/��'�&� ����������&��������'������4

)�;<����'� �'<����?������������'�-KD*1%+#/��

��������'�-NF01NO���NHF*/�����������'������&��

���'���4)?���'���KD*1������'����;<����'� �'<���

��������'�������'����;<����9�����'�'�������� V���

����&�'��'�.��������'������<�����'����4D�����'��KD*

��'� �'<�����������'�������'����;<����������<'�

�������>!,����&�'�����'��������<'�������������'�����'�4

WXYX�Z[\Y��[�

"�����������<��-"*+/������'��'����������������B����

�FD�� ����'���� ��4C�'������������'���&��&�'��������1

"*+����'������������������'���&��&�'�������������'���

��&�'�����'��'��������������������&��&<)���PQRS4-57/4

O����'������?�������������"*+��������''�����1

�������'�����������&��'������ �4

]������_���_�

*�'�����<����������&<'�����<+ED +�����KFKK=

���'�������B���-KFKKaC��4/4F�� ����'�+ED +1��'�����

bcdefghijklmnomjpqrstruoporjvjntlrwosvpmvjvxyuourzp{mmwtmlosmjpvxnompu

|ompu

}~� }~~�� }~��� ~�� ~�~�� ~����

ijklmnomjpu��nly��mok{p�vuou�~ou{smvx� ��(� ��(� ��(� ��(� ��(� ��(��rx��xmzou{tlrpmojqrjqmjplvpm� �(� �(� �(� �(� �(� �(��ryv�mvjsmvx� ��(� ��(� ��(� � � ��{mvpsmvx� ��(� ��(� ��(� � � ��{mvpkx�pmj�� ��(� ��(� ��(� � � ��vo�mkx�pmj� �(� �(� �(� � � ��rnxo�mlrox ��(� ��(� ��(� �(� �(� �(�}lmkmxvpojoumnsvo�mupvlq{�� � � � ��(� ��(� ��(�~l�qpr�rxokruvqq{vlonm�� � �(� � � �(� ��yxr�rxokruvqq{vlonm�� � � �(� � � �(��opvsojtlmsow�� �(� �(� �(� �(� �(� �(��ojmlvxtlmsow���� �(� �(� �(� �(� �(� �(��{rxojmq{xrlonm����� �(� �(� �(� �(� �(� �(����mxx�xrum �(� � � �(� � � ojnml�� �(� �(� �(� �(� �(� �(�}lrwosvpmvjvxyumu��nly��mok{p�vuou�|� ��(� ��(� ��(� ��(� �� ��(��} ��(¡ ��(� �� ��(� ��(¡ �¡(��l�nmzvp ��(� ��(� ��(� ��(� �� ��(�¢u{ �(� �(� �(� ��(� ��(� ��(¡�pvlq{ ��(� ��(� ��(� ��(¡ ��(� ��£lruumjmlky�¤¥¦k|�� ��(� ��(¡ ��(� ��(� ��(� ��(�

}~�§txvjpzmmnup�zzqrjplrxnomp}~~��§txvjpzmmnup�zzzl�qpr�rxokruvqq{vlonmu}~���§txvjpzmmnup�zzwyxr�rxokruvqq{vlonmu~��§zou{smvxqrjplrxnomp~�~��§zou{smvxzl�qpr�rxokruvqq{vlonmu~����§zou{smvxwyxr�rxokruvqq{vlonmu�}§ql�nmtlrpmoj£©§klruuxotonª

�ijtlr«�oum��}¬¡�(��|� £©¬�(��|��ª��rtlrt­q{m£��}¬¡�(��|� £©¬��(¡�|��ª��rlkvx§�ª¢ª��}¬��(��|� £©¬�(¡�|��ª��rlkvx§�ª¢ª��}¬��(��|� £©¬�(��|��ª���rlkvx§�ª¢ª��}¬��(��|� £©¬�(��|��ª��rlkvx§�ª¢ª��}¬��(¡�|� £©¬�(��|��ª����£mxijupvjp®������mlmupvlª��} �~°°|�vwzxr� ¥mzrª��±ojknvr~²³ jopmnijpmljvporjvxijqª���opvsoju�sk¦¤knomp�¬lmpojrx§�ª��q{rxmqvxqozmlrx§�ª����prqrt{mlrx§��smjvnorjurno�s�ou�xt{vpm§��p{ovsojm§��lo�rzxv�oj§���vtvjprp{mjvpm§��joqrpojoqvqon§���tylonrwojm§�zrxoqvqon§��qyvjrqr�vxvsoj§�(���orpoj§�(�vuqrl�yxsrjrt{rut{vpm§��ojruoprx§���ª

�����ojmlvxu�sk¦¤knomp�¬qr�vxpu�xt{vpm§�(��qrttmlu�xt{vpm§��(�olrju�xt{vpm§���urno�szx�rlonm§�(��trpvuuo�sornonm§�(¡�svkjmuo�srwonm§���svjkvjmumrwonm§��urno�sumxmjopm§�(���ojqrwonm§�¡(�no�vuoqqvxqo�st{rut{vpm§�(���k¦¤knomp�trpvuuo�sq{xrlonm§�(���k¦¤knomp�urno�sq{xrlonm§�(���k¦¤knomp�ª

��¢«�vq��m�k�vlk�s§trxysmp{yxqvl�vsonm§svjorqupvlq{�xmjn§{ynlvpmnqvxqo�st{rut{vpm��¢kox�ª

F��&��'��������'��)����������&��� G22

Page 160: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������������ ������������ ����������

����������������������������� ����������������������

� ��������� �� �������!� �������"�������������

#������������������ ������$������������������

��� ���� ��������� ����%&��&'�!�����"��������������

������������������������� � �( ������ ��������

����!)������������������ ��������� �������� �

���� ����#������������� �����������#�

� �*� ���������$������������������#��������

����������!&������ ����##������������+��������

� �� ���� ������,-,.!

/012341

56789:;<6=76>?@A<B=<<C<=DAE<@AF?@C=<<CE@9?G<

H���� ���������������� ������ ���� ���������

������������������� ����IJ�!K���L����������� ��� ���

��������"� ����� �# �����������&M��� �� ����&N��

������"� ���%&������(#�O�!%��#������ �����������

���������������� ��"� ���&'# �P���������������

������������"� ���%&�����!%��#������ ����������� �

����������&M��&N������������������������������ ���!

5Q9>76;:7R7SF

'����������� ��������� ����������������&)��%�

�'�MN��N�(�������� �����%T��UM� ����� �

�� ������ �����������������(#�I!

�� �������� ������������������#��������� ����

��"� ���� �&'$#��������!M�"� ���� �%&$#���������

�������� ���������������� �������������"������ �

%T�# ������� �UM!

M�� �%T������������&'#�%&��� ���������������

������������ ��� ��������������� �����������

�����"���� �� ������V.����������� ��W�������������!

����������&����P����� ������ �����������%T

���� �������������� ����������������������!& �� ����

V.������������ ������������� ��� �������������

"� ���� �%&P������������������������� ���� �&'T

����!)�������� ��������������#��������%&��� ������

����������#�� ������� ���������������� ������� ��

�������� �&'T����!������ ������������#����������

%T��� ����������������������������&��!V���"� ���

��������������%&�� �� ��� ����� �� ��N�(�����

�������� � ���������� ��� ������#�� � �����������X

YZ,-,,V�YZ,-,,V��Y[,-,,V�����������\�V.��"��

������������!(���#�������� ��������� �������

��� � ������ ������������������ ������ �%T

������&��!O���!�����+������������������#������

��������� �������������#��������������������� �������

��������������������������&'��%&��� ��!

%&�������� ������������ �������������UM �������$

� �������������#�� � �� �����������!]����������

&'#�%&��� ��������������������������� ��� ���

����������� �UM����������!( ����������

���#��������%&������������������� �����������������UM

�������� ����!

_abcdefghijklfmgfnopqloprmllrsitutvoitgplmmtqtlpqwgmxsfgklopvloyovvmlrijllzklftnlpiourtliv{|lop}ouslvhtijijltfkggulrvioprofrlffgfv~���{���

�hg�how������

�tliv ��� ����� ����� �|� �|��� �|��� �ggulr�x| �fgiltp �flytgitq �pilfoqitgp

�tpouygrwhlt�ji{�� ��-�o ���-�o�y ���-�y ���-� ���-� ���-� �-�� �-��� �-��� �-����llrtpio�l{�������klfr�� ��-� ��-� ��-� ��-� ��-� ��-� �-�� Z�-��� �-��� �-����x  �-�� �-�� �-�� �-�� �-�� �-�� �-�� Z�-��� �-��� �-���

o�y|lop}ouslvhtijtpijlvonlutplhtijsput�lvsklfvqftkiuliilfvhlflvt�ptmtqopiuwrtmmlflpi{¡Z�-���¢��hg�how�����£tmtpilfoqitgphovvt�ptmtqopi�gpl�how�����hovklfmgfnlrmgfkflytgitqvhtijtploqjkfgiltpvgsfql¢��}lfo�lygrwhlt�ji{����£tptitouygrwhlt�ji¤mtpouygrwhlt�ji��¢ �llrlmmtqtlpqw{�x�£hlihlt�ji�otp�rfwmllrtpio�l

_ab¥d�pilvitpoujtvigug�w{kwugftqqolqo{���oprrtvioutpilvitpl{����gmxsfgklopvloyovvmlrijllzklftnlpiourtlivmgf�opr��roprywijllprgmijliftou{mtpou��{|lop}ouslvhtijijltfkggulrvioprofrlffgfv~���

�lqitgpv �tnl ��� ����� ����� �|� �|��� �|��� �ggulr�x|

�� �r ��-�� ��-�� ��-�� �-�� �-�� �-�� �-����r ��-��y�q ��-��q ����-��o�y�q �-��o �-��o�y �-��o�y �-���tpou ��-��y ��-��o�y ��-��o�y �-��o�y �-��o �-��o�y �-��

�� �r �-��q �-��q �-��q �-��o �-��o�y�q �-��o�y �-����r �-��q�r �-��r �-��y�q�r �-��o �-��o�y�q �-��o�y �-���tpou �-��y�q �-��q �-��y�q �-��o �-��o�y �-��o�y �-��

����kuopimllrvismmqgpifgurtli~������kuopimllrvismmmfsqig�gut�gvoqqjoftrlv~������kuopimllrvismmzwug�gut�gvoqqjoftrlv~�|��mtvjnlouqgpifgurtli~�|����mtvjnloumfsqig�gut�gvoqqjoftrlv~�|����mtvjnlouzwug�gut�gvoqqjoftrlv¢

����o�y�q�r|lop}ouslvhtijsput�lvsklfvqftkiughlfqovluliilfvvioprmgfvioitvitqourtmmlflpqlvoqfgvvrtliofw�fgskvhtijtploqjvonkutp�row~nlop}ouslvhtijsput�lvsklfvqftkiskklfqovluliilfvvioprmgfvioitvitqourtmmlflpqlvmgfloqjkofonlilfhtijitnl�ovrlilfntplrywijl¦fsv�ou§�ouutvouukotfhtvlqgnkoftvgpv{¡Z�-���¢

�|lopvqgflvhlflqouqsuoilrywo}lfo�tp�ijlvqgflvgmijlvlkofoilkofonlilfvl}ousoilr{vjgfilptp��htrlptp�oprmsvtgpgmtpilvitpoumgurv�qjop�lvtplpilfgqwilvpsqulgsvoprvskfopsqulofoyvgfkit}l}oqsgutoitgp�qgpplqit}litvvsljwklfkuovtotpijluontpokfgkftooprvsynsqgvo�oprtpmtuifoitgpgmtpmuonnoigfwqluuv�¢�qgflmfgn�ig��htij�tprtqoitp�no©gfouilfoitgpv¢

Vª\« M!H �������¬­®°

Page 161: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��������������� ������ ���������� ����������

���������������� ����� ���������������������������

�� ��������������������� !"!!#$� !"!!#���%!"!!&

� ���� ��'$#(�����$������� ���)�$ �������������

�*+�� !"!!#$� !"!!#��� !"!!# � ���� ��'$#(

�����$������� ���)����������� ,���� �� ���-./

��%!"!#�$�%!"!!0���%!"!!# � ���� ��'$#(�����$

������� ���)��1��2��� �������$��������������������

345

678 698

345

:;<=>=?@ABCDEF@GA@HEIJA@GKID@EKLLM@DDCGNOPQRSCGAT@UJDEHCIIB@IBEFFCLTF@VFCLTW@BDXJDEYEDCNELBIITBHCV@LOBSBGVUDBGAF@@VLAKFFXJDEYEDCNELBIITBHCV@LOZSBA

ACW@UECGA[V\]IBD@ZBH_ aWbTB@WBAEXJDCGc@ELCGLABCGCGN\

def

deg

hef

heg

ief

ieg

gef

geg

jklmnopqrko

st uv wxu xyz {y| st uv {j wxu xyz {y| st uv {j wxu xyz {y|{j

} if

z~�k

s~ml�

�eg

def

deg

hef

heg

ief

ieg

gef

gegst uv {j wxu xyz {y| st uv {j wxu xyz {y| st uv {j wxu xyz {y|

} if

z~�k

s~ml�

jklmnopqrko

�l�

���

:;<=�=�@BGLIEH@L�MCATAT@CHLABGVBHV@HHEHLFEHUJDEHCIIB@IBOBSBGVVCLABDCGA@LACG@OZSEF��OLTEHA@GCGN�MCV@GCGNBGVFKLCEGEFCGA@LACGBDFEDVLS���OIEGG@IAC�@

ACLLK@TJU@HUDBLCBCGAT@DBWCGBUHEUHCBS�]�OIEGG@IAC�@ACLLK@TJU@HUDBLCBCGAT@LKZWKIELBS��P�OCGFCDAHBACEGEFCGFDBWWBAEHJI@DDLS�PQROITBGN@LCG@GA@HEIJA@L

GKID@EKLSBGV]Q�OITBGN@LCGLKUHBGKID@BHBZLEHUAC�@�BIKEDCLBACEGS\�LGEWB�EHVCFF@H@GI@LM@H@EZL@H�@VH@NBHVCGNAT@@FF@IALEFUH@ZCEACIL�BGVAELCWUDCFJ

�CLKBDCLBACEG�VBABM@H@UEED@VBGVUH@L@GA@VEGDJBL��O SBGV��O SNHEKUL\?BABBH@L@UBHBA@VFEHL@BZBLLF@VAT@@XU@HCW@GABDVC@ALFEH[BGV�_VBGVZJ

AT@@GVEFAT@AHCBDOFCGBDS\]IEH@FHEW`AE_�MCAT_CGVCIBACGNWB�EHBDA@HBACEGL\

���� �� �������� *������������ #�'�

Page 162: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������� ���� ��������������������������

���������������������������������������������������

������� ����������!��������

"#$%&'%()#$*#+,-)$%.).$%/%$,)#(0%1%(1*2&'%()$%&#

3���4�����5����������������6����������������!���

���������������7����8 ��������9����!!������������:

������������� 6�� �������;�����37��������������

��������������<�=�<>��<?����������������������

@��!����������������A����� 6���������<�=��������

�������!!������������������������������������37

����������������������=�;�9�����������

�@��!������������������;��=�;���������;��

�����������������@��!���A�����=�;���������9�����!

;���<�=�<>��<?���5���������������� ������������

������������9�������;��������<?�����������������

���A�����

BCD BED

BFD BGD

HI

JH

JH

HI

JKLHI

MN

JKL

HI

OPQ

OPQ

MN

RSTUVUWXYZ[\X]ZYZX] [\Z_[ZX]YX]aXYbacdef]Z_\cXZg[hfi[]cjdf]Z_\cXZgjdkiglhcihYbmX]ncf_[Yca\cbXnbZhX]f_[YcmXcZb aZb \[oX][p_p_X[

[]cX]Z_[pXZb\X[\\qffrZYgstuih[Ym \\[Y[l]_o[\ ]Z_frZ v[fq\XY[ZX][]c]qf\ qYpYXZX]X]jdkn_qp[ZZXo pX]ZwxcyedhoqfY[\a\cz

{ehYqloqfY[z|khnl\Zf\\z{}~hYqp_[]qf\[_v[fq\y{f[\l[_Y�w���og[hliz���ogfhcizb[o[Z�r\X]� YX]YZ[X]X]ny

������U{pfXaXf[fZXvXZXY abp[ZXf[]ZX�Xc[]Z]�ro Y[]c\XpXcp_�Xc[ZX]guj�i\v\Y atq_p[]Y[l[YYacZb �p_Xo ]Z[\cXZY�ge []v[\qYmXZbZbX_p \cYZ[]c[_c ___Yz��i

�m �m[r�}�~��

WXZY jdk jdd�{ jd��{ dek ded�{ de��{ j \c{te j_ZX] j_lXZXf s]Z_[fZX]

{�W �w�f w��l w�x[ w��[hl w��l w��[ ��� �����w �����w ����wk�� w�w ��� w�� w�x w�� w�� ��� �����w ����� �����|j� �x �� �x w�wl �x[hl �w[ ��� �����w ����x �����w|� w��w ���� ��ww ����l ���wl ����[ ���� �����w �����w �����w|�jW w�w[ �wwl w��[ ���l ���f ���[ ��� �����w �����w �����uj� w���� w���� w��w� ���x ���� ���� ���x �����w ��w�� �����

jdkhp\[]Za cYZqaaf]Z_\cXZzjdd�{hp\[]Za cYZqaaa_qfZ�\XnY[ffb[_XcYzjd��{hp\[]Za cYZqaa�r\�\XnY[ffb[_XcYzdekhaXYbo [\f]Z_\cXZzded�{haXYbo [\a_qfZ�\XnY[ffb[_XcYzde��{haXYbo [\�r\�\XnY[ffb[_XcYz{�WhYqp_�Xc cXYoqZ[Yzk��hf[Z[\[Yz|j�hn\qZ[ZbX] p_�Xc[Yz|�hn\qZ[ZbX] _cqfZ[Yz|�jWhn\qfY��pbYpb[Zcbrc_n][Yy

[hlhfe []v[\qYmXZbX]Zb Y[o \X] mXZbq]\X� Yqp_Yf_XpZ\ZZ_Y[_YXn]XaXf[]Z\rcXaa_]Zg�����xiy�{�W[]ck��[_ �p_YYc[Y� onp_ZX]y|j�h|�[]c|�jW[_ �p_YYc[Yo� onp_ZX]yuj�XY �p_YYc[Y]o \o[\]cX[\cbrc nZXYYqy��m �m[r�}�~��a_k��hZm �m[r�}�~�_Yq\ZYYbm cYXn]XaXf[]ZcXaa_]fY[o ]nf]Z_\ha_qfZ�\XnY[ffb[_XcY[]c�r\�\XnY[ffb[_XcYh_n[_c\YY ap_ZX]Yq_fhlX]n�q�r¡YZYZ_Yq\ZY[Yl�l�[h_YpfZXv\ryd_Zb_p[_[o Z_YhXaX]Z_[fZX]m[YYXn]XaXf[]Zh]�m[r�}�~�m[Yp_a_o ca_p_lXZXfYmXZbX] [fbp_ZX]Yq_fy

�¢£¤ � <9�������¥¦§©

Page 163: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

����������

���� ���������������������������������

���� ��������� �����!� ��!������ ���"#�!"�� �!$

������"�����������%���������&'()*+,� %�$���!�������

���!�������������� ���������!�������!���"�����%�-

�����+,� %�$���� ��.�� ��!���!����-������������� ����

���������$������!��������/0�$ �� ���

����������%����������#�!'(1$(2341*+&��!����

�����$���!��"!���%����5�������� ������%�$#�!��

������������������������!6&!�������!���"� !�

����� ��!#�!����7����+/� !���� ����������

���!�� ��������8����/0� ���!������$���� ��

�%����������%���������� ������'9:;<=>:;:?*'(�$4@*+

,� %�$�� ���%��������������������������!��

�� ��������(@�/0�!������"��# ��� ���A�� ����!

6&!�������!���"�'48*+B!��$�!6&����# ����������%���

�!��������� ������.��� ���A�� ���!

���������������������$����!�������������-��������$��

�!������+� �����"��$7����CD:;+'4(*��������������

��! � � ���#� ������� ����-��������$����������

!���������$�������%����%��� ����#�!"��!��-

����"�$�������"�!�� ��!���!��5������������%���

�!��������� ������ ���������� ����E �������%

�� ��������-����������������� �+

&��!�������$�!��F�������������"��!������"� ��

���������� �����%����!6&������+������������-

%����� ���������%����&�"!CD:;+'(2*����������

������ !� !�� ������������� ���(@�����-���/0�+

B!��� ����5���������������!6& ����������!

!�"!��������������!�������������������������-��������+

&��� �$�!��� �������������������!������ ��!

������'44*�����������������'4(*+

G��!�"������!�7� ����$���!��"!��1��#�!����7

���������!�"!����� �������!%���������-

�����!��#�!���!��7���$���!�����!�������

!�������!���"� �������� ��� ��!� �"���� �

�����+B!����������� ���!��#�! �������������!

!�"!���������%��$�%����"�!�������!�������!���"� ��

����������+/� !� �%�������%����!������"� ������������

� �������� !��"�!���������� ����� ���

������������'4(*��� ����� ��'HIJ?KLM>N:?JK=*'4�*+

O�P�CD:;+'4�*!���!�����!���!��� �%�� ����������!

����%���������"!������� ��$��.��"�������������

���� ��!!�"!���%��+B!��������! �����������$������

� ����%������ ������!���������������������+

,� %�$�!�������������� ���!��������������

!��!�"!������� ������!��������$ !� !�������

����%������ ��+&���$���������������� ������

�����������!�"!�%������������+� ������$%�������

�����'QLN=?RILNRM><ISK>>*$ !� !������� ����%�����

� ���!������"����!�����������������$T!�����

!�"!������� ���/0�����-������������� ����'4U*+

���!��"!������ ��� !���V/$WV/����V/!�%��

��������� �����""���������%����� �������� ��%����

���������!�"!���#�!������-��������'11314*$���!

�����������!�������!���"� ������������ ����� ���

#�!���!������+V�!�����������������!������

����������������� ������ ���� ��� ���%����!

������������!���"���#�!������ ��������"�����

������ �'11$4)$42*+6������"���CD:;+'18*��"���!��������

'9J:?M>:M?:D:*��-���/0�-��������������� ��!

�V/$�����������%��!���V/!������ ����!�� ����

��������!���"����!��������������+,� %�$�V/

����������%�!�������%����� ������!�������

���������#�!���!�����$���������!�"!������

���!�������������+,� %�$����"� ������ ��� ��

� !��A��$��� ��%�����!���V/��� �����!�������

��������������������!��������� ������%���#�!��

��-���/0�-��������+�� ������������!���������

��������� �����#�!�������$�� ��������������!��!����-

��"� ���������������!�%� �������!���%�+

6����� ��� ����������!�� ���������� ���"��

!�������!���"���������������������� ��$����"$

� ������������"$�����" ���������$������ ���

"���� �����������!�����"� ������ !�+��������� $

6������"���CD:;+'11*�!� ��!��"��!������"���#�!���!

��������� '�V/*��������� !��"���!���� ��

�����"��#�!�"+���!�������%�����%������"��

���!���"�$�� !���� �����������%����� $�� ��%����

�����������"�!$���������������� ��������V/$ !���

���� �� �����%���F�%����+

&� ���%������������������� �����$������� ������$

"���!������������������������!���� �����

�T�����%����"��#�!'1U$1)$8@*+B!���������.�����

������� ��!�����"�����T������ ��%���$�����!����

�������$5�%������$X-�� �!���������T���!��'1)$8@*+

���!��"!�!��������!������������� !���� ���

5�%������'/0�*���!���� �������$���������!����

������� � ��'���Y��� !�����*'4�$�@*$������%�

�����T������� � ������%����!������+&���$#�!��

�����������!�"!�!��� Z�V�%��!��#�!����

����+&� ����Z�V� ��� !�[V/���� ������!�"!�

�!��[V/���%��+/V6$ !� ! ��������!��������������!

����T�������'V83*����� �����T�"����,8V8$���!

#����Y���������"���!��� ���T�"����� ���$

�%����"�!���� �� !����� ��������������V83+&��!

���������$!��� /V6� ��%��� ��!�"!���#�!����

����$���� ����"�!���!� ��������V83"���������#�!

��������+,��� 7�B� ��%��� �������� ����$ !���

!��� W�\� ��%��� ���� ���#�!��������$���� ����"

�!��7�B ���!��F������������ ��",8V8����� ����

�T�"���� ���+B!��������!�%�������!� ���T���-

������� ���������������������!�%���� �� ��������

��,8V8"�����$������.�� ��!��7�B������ ��% !�

,8V8���� ������!�"!$ !���W�\������ ����� ,8V8�%��'�1*+/� !�� ,8V8�%�����������������#�!��

��-��������$�����!��"�����"��# ������� �/V6� ��%����

����� �+W[!���������!������������W�\� ��%���$��

�� ��������!]�6�,-������"���������W/,����

W//W"�������W�\'�1*+B!��$��������������������!

W//WW/,�����$!�"!�!��� W[� ��%��� ������%���#�!

��������� ������!!�"!W�\� ��%�������%���#�!��

�!������+,��� WU�6 �������� ������#�!��������$

��������%��%���]�6�,�"�������$ !� !��� ��Y��

�A�������W[� ��%���'�8$�(*+

������� ��� ��������������� 1�21

Page 164: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������� �������������������������

����������������������������������������������

������������������������������������������ ���� �

������������ ����� !�����������������"���"�

���"#�$ ������������������� !�����%

������������������������� ��������������������

����� ��������������������������&'�� ��������

�����������������������������������������(�����

������%)����*�������������������������������������

�����������������������������������������������

�$���"�����������+*#,%���� ��������������

�����(������-������������������������������ ����

���������������������������������������������

���������������������'����������+./0.#,%

)�����������������������������������������������

������������������ �� ��������������(�����������

����������%)������������������������������� �� ��

����������������� ������������������������1**2

������$3���������������������+.40.5,%�����������

���������������������������������������������'�

������ ������'�� ���������������������������������

������������� �+#6,%3���������������������(�����

�������������������'������������������������������

���������������������������������2���'��������

����������������������������������������+5�76�*.,% �����

�����������������(�����������������������������

����������������(�������2��������8�����������

������������������������(������������������������

��������+*.,%)����������������������������(�������

������������������ �����$+#7,%

����������������� �������������� �������

�������������������(��������������������������

�����+79�75�*7�#*�#:,%;����<=>?%+#*,(���������������(�����

���������� �����������������������������������

�����(��������������� �������������������������

��������������� ���������������������(�2

�����������������(�����������%�������������������

���� �����������������������������������2

����������������������������(������-���+*7,%1� ���

���������������������������������������������

����� ������(����������������%)��������������

(���������������$������������������ �����

�� ���������������@�������������(������������%

)������������� 2���������������������������

����������������������������������$)������� ���

����� !2��������%������������������������ ���� ��

������������������������������������������ ����

���������������%1� �������������������������

��� !��������������(������-������������������������

������������������������������%

ABCDEFGHIJHKHDLM

��������� ������'��(������������'�������������

�����������������������������%��������� ����

������'������'N�������2�������������� ��������

����������������2�����������2�����������������������%

���� ��' ���������������������8����OP�)!��Q

+�����3��@264267*/2 @$@�26666:9,����@��2�R!��R

��667.R*677���2����������3�������������������

�����������������+3%*0 3���3���,�������

3�������������������� ��� ��'����������@������

�������$������� �����������������!�@�@0

���������������������������������������������

������� �� 0 ��������� ���������������������

���������%)%"%��%�%2N%��%�%����%@% �����������

������+� �1RS$R4#7:5R*677�� �1RS�$R#/#9/R*665�S$R

/4/5.R*669���S�$R:5#99R*664����������,���� ���

��������%�����������������������������������

������������������%

�%%2�%����%@%��������������������������%)%"��%

�%��%�%2N%����%@% �����������������������������

������������������������������%����������������������

����������������������%)%"% ������������������

������������������������������������ �����������

����������%

�����������������T������������%

UHVHWHDBHM

7%������"NX1����!�+*677,Y<Z>[\>[\]__?abc<<\d[ef<\g<[=hbafc>fZ<\cghi>[\jfh=>k<>[hlmf<[\h>[\nfah_<k=hlcghi<fg<h>[\op>k?=f<m<ki[gk>?n>_<f���%.#/%���q �%

*%"�����$!)))�S���� � ��S�� ���<=>?%+*664,@(��������������-���������������������������������r�����q���� %op>ks<htu�..70.45%

:%"�����"�X���������!S+755.,$����������������������������������������q�����������������������2�������%vw=fxyz�7/6707/7*%

/%!������$��$������������ ����<=>?%+*676,�������������������������������������������������������������������������%op>k?=f<t{y�7079%

.%$������������!������$�����������<=>?%+*677,!����������������������������������������������2����0�!�����������������%cghi]i<??|hidZZ [a?t{�707#%

#%����}@�����@�"�������~�<=>?%+*676,������������r��������q���� %op>kw=fx��77407:#%

4%����}@�$������������1���������1�<=>?%+*67/,����������� �����q�������%)�op>k?=f<w=fg=ga[�� =�<>?=i�nfa�ga=gkh>[\nf<�ga=gkh���%:#60/66�$�!���������@����}��������%��������qN�������X��������%

9%S���� �N�S����� ����������<=>?%+*66*,3�����������������������2��������������������������q�������������������������������������������������������%Yge�g�<fYght���7770�7*6%

5%S��'���� ���������!�Q��'��<=>?%+*677,��������������������2����������������2������������(�������������(����2������������������(������������������%jfg=s<�caa\]kgw=fzx�749075/%

76%Q������S�X!�����'������"+*677,d[�g=fa����2�(���������������(���2�����������������������������������������0����������������%caa\ji<Zxy��7/4.07/97%

77%$������������!������$��!�����<=>?%+*665,$����������������������������������������������������������������������������������������������������� �������[kafi[kihZ �ghh+�������,%vo[gZ ]kgu��:**#0:*:/%

759* )%"������<=>?l

Page 165: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������� ���������� ������ ��������������� �!���"��"����!" #"������$��!��������"��������%�#�������"� � ��������!"���� ����!���"#�!���&"������ ��'���"����#�"�!�"'��"� �()�*+,�+*�����-.+�/0+��+*�122 �3�4�33�

�5����������� 6�&���!� 6"7��&8 �����������9#����� ����"��"����!" #"����!��������"��������"��� �"���!���!�(��:;,���*����������!%��##�#�7�!���"���������!�<-.+�0=�,>�?��@�������'� "�����AB�7��'��������

�C�D#��E 8������F�GH"�����III���������� �!������"�&���'���� !����%�#�������"� � ��������!���!�"������!���"����#��&��������� �(0J��K;),;0�����+,��-.+�0+��+*�12L �A54�AM�

�A�N!�O@P ��"�F@Q O#��R@O ���������C�S&����@!" #"����!"����� �����!" #"����!"��� ��#�����!���"�� ��'���""����� "� ����! ���� �!�����7����������"�!�<T+�*U1V �A�54�A�3�

�W��X��Y@8���OF ���Y� O���"Y�H ���������������"�&�������!��� �"��� �!�#�!�! ����'���&����������Z��"�������"��'�%������[K0;*\]K0\+,:]J,,�"��!�"'"!!�>J0�K�*�*0\+,��_*����! ��<-KJ:(0Ja1 CC54CCb�

�M����cd@8�'"��"� ���e"@����!� HX��Y@6�f����� ���������A����� ����!#��"���" �����'&�"���������!��� �!�����@!�� �� ����� ��� #"��!�!"���Z��"��7�!���!!����#�"�!�"'��"��()�*+,�+*�����-.+�0+��+*�gVL 53M4C���

�3���R Q"�RF Q"�� ���������3�I�h��� ���!�7��"���@��������"�����7�!�����!�� �� �������&"����%�#��c�7�������'�� (0;)\�\��:+,:�J:+,��-.+�0T+�*UV 53M45bA�

�b���E S�N �"�P ��������������� �!������"�&!����@����"������i�0J��+,,+_�J�J,"����� �����!" #"��������%�#�������"� � !��7�7" ���@!�� �� ��������!���!�"����!�"!���!�!�"� ���c�7����"��&��% ��"j�� k�*J:J0\�\],0*;0���-.+�0+��+*�1Ua �AA4�W��

���$!7�j�� 9��!���!��8� N����HI �����������N��"�� �Z��"��7�!���!!����"��� !"����(��:;,���*�����"�!����������"����'"!�����"�����������������!��"����'"!�����"�����������!�-.+�0T+�*Ua �C�C4�C5W�

���D#"�O@B ��S@l S�Q@B ���������5�O��'�������� �!������"�&��� �����!" #"����"��i�0J��+,�J0\�KJm;*:J,�����"���������& "����Z��"�� "�"'���&"����!�"!���!�!�"� ������"��"�'��"��n�o��;_*�:���*:JK��J,��pJ,\(\���q,\r::+K;�1s �53�4�53W�

������&"��7"� H���!F N���t �����������9#�����"�����7�!�����"��!��7��!��� ������" ��Z��"��7�!���!!�rK�<p;;u(0JT+�*vg ��M4��C�

�5�w"��������Q ��!#�7�G��H"�"���������!�"!����7������'&�"���""����Z��"��!"�����'���� !" ���"!6$�! "7����!���#�"!�������!���"��" ��x*�Ku,p;;u(0Jx�0\K;�gg W3b4WbM�

�C���c��8 �"7� �H ���j�7� � ���������C�rK ?J�*;"���@#&���Z&�"�� "" ��7��&���#���� �����!" #"����!�@j�!��!�"���&!��!��!��!�� ���! ��� "�� �����"����""����" #�!�rK�<p;;u(0Jx�0\K;�VL �A��4�A�A�

�A�H�"����bb�������Z��"���������"������� " ���p*��=�uJ0iJ;�n�uU1 C5A4CC3�

�W��#��QN@N ���I@9 O#��Q ���������3����� �!��Z&��@��!" #"����!�� �&�����"'���!�����!�<T+�*(0JyJ��:JK;�sV 5bW4C���

�M�H�'��"�#� �"�#��B ��"!#"��H �����������8���� �"���� ���Z&�@���!" #"����!"����� ��@���!" #"����!��!������Y��� ��@���� ����"'��� �"�!�i*<T+�*U2V C�4CM�

�3�Q"�F O"�R Q"�O �����������Q#�"�'�"�Z&����@!" #"����!�����7�'����������"'��!� "��"����Z��"��!�"��!���"�!���"#�#@�"������z�*_;\]u*{;�]:|v ��b�4��bM�

�b��!!� �"������$�� �"��"&�� "O#���!�!������[mq0J��n��\;u,;m-K��],J,;m-[-z�H"��#��!'�� ��}�$�O�

5��8�����N$��b3C���"� #�I�n��\;u,;m~K�]:��J0-K��],J, 7��W ����4���N�8����&�� ��������Q���#���}w��"O#�����

5��8"�7���c���H G P���"#� ��bbW���7�������"������!!�����!�&'�"���"���� ����������!����"��� !"�����!�"����!������ ���"��!��%��#�#�����!����!���"!����!#�<pJ,\>J,UL 5MA453M�

5��P���"#� 8"jj�@� P����� G8"�7���c���H����5����� �!���"����7�!��!�"��"��!�&'�"���"������!���"!��� ���� �� �!"��Y&��" ��7����! "���"� ��"�� ��!���!�����"��� !"����(��:;,���*����-.+�0T+�*L 5W�45M��

55������N 8����j!���� O"��'�� �����������N�#����"�&�7�����"������� �� ����"������ �!����!���"�������"�#&����"��� !"����(��:;,���*����-.+�0+��+*�1U2 �WM4�M5�

5C����!� ����Y@F�����Y� ����!N �����������$Z��"��7�!�"��!"��������#��&��%#���!�"'��"� >J)�;u+,,�*o+,���!��'����@!�"� #��&!" #"����!��������������!�-.+�0+��+*�1s|�1sL Mb43C�

5A�8�"������ ��bMW���"���"��!��!���7����#������#�f�"����"�������� ���"� f�"������!����������!���#����� �������������&�@'������-K��iJ;0\�:ag �C34�AC�

5W�H��������I $�7"@9��!�G���!�����A�I����7��� �!�"���������"'��!���������"�!�"'"!!�>J0�K�*�*0\+,��_*�����!#���@ #"����� �����!" #"����!"��Z&���@�!" #"����!�-.+�0+��+*�VVU AM4W5�

5M�P"�!#�j�F O�7�!� �����H ���������C����!����"���" ��������!#��"'&�"���������!��� �!���#�������"�"��������!� �#�������"�!�"'"!! �� ����"� #�!"'�"Z�-.+�0+��+*�g12 5b�4C�C�

53�7"����I�#9�H�� P���"#� $�FF �������bb������ �!��!�&'�"�@ ���"��������!���#����Z��""����!�"����!@��������"��� !"����(��:;,���*�}"����#��� "!���&�-.+�0+��+*�LV �bM45�A�

5b�P���"#� 8"jj�@� j����� 6���PN �����������l�������"��� !"���(��:;,���*��!�&'�"������ �!}���� �!����!�"!���!�!�"� ������� ��!�!� "��&!�Y&��"��I��7�!���#�����!���"�� �!"�-.+�0T+�*v MM43C�

C��6��!���� �����'"jj��9 8"�7���c���H ��������������@�����������"��������%�#����"��� !"����(��:;,���*��������!%��#�"���"���" ��������!#��"'&!�&������������ �!"������� ��#�#�����7��-.+�0+��+*�UL1 b�4��W�

C��$�!�7���F �j!��!� N���8 ���������5���� ��� &����������Y"��������"��� !"����(��:;,���*����������!%��#�� ��"!��!�'!�����������!#��"%��#7���"'��������!�-.+�0+��+*�ggU 5WA45Mb�

C��8��"��� 6��� �F l"���� ���������3�I�h��� �������"�&�7�!��!�&'�"���"���#��������"� �"����#�!���&����#�"�!�"'��"� �()�*+,�+*������"��������"�!�"'"!!�>J0�K�*�*0\+,��_*� ����-.+�0=�,1L bM�4bM3�

C5�O����� P������9� ����� ���������A��"�����!"���#&��!����!������!���������"�!�"'"!!�>J0�K�*�*0\+,��_*��c�7����!}���� �!����%�# ����!���"����#��&"���#&!���&�-.+�0T+�*gU �3�4�b5�

CC�N�����j!NHOF� w"����I�# 9�H�� P���"#� �������bb��8�������!�&'�"�"��������!�"����!���"'��!#'��������'�"��!"��'��!#'��������'�"����Y&��" ��7����!����"��� !"����(��:;,���*��-.+�0+��+*�LU �W54�M��

CA������� H���"7�!�� 9"7����@9#���FF ���������3���&'�"���"���� �!����!���"��h"��"������ ����� "���z])*JK+,0�*)J;����pJ,\(\���q,\r::+K;�gs MA�4MW��

���'���� !���� ���������"�!�"'"!! �b35

Page 166: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������ �������� ������������������������ ���� � ������! ��"�������#���� $��$����%��!�� �����&� � ��'()*+,-(),./0-12//���#3�!����4��!%���5��0*/���+��67.�).��.+�89:�;<�=�

�>��� �4�!!��?���!3@���!!� �?����������>�A%% �����% !�������#�%" �B�#����4���� �������4���C �"�����������D2)�(�+�+),./��E+�F���#%������!�����44G� �#���H2/,5,���I/,J00.(*�KL;�;<;MN�

�M�O � �� �AC���P��#�!��3��������NQ�C���4���� �� �����%"� �� ���##���� $�G� �R4G���� 4���!�����44G� �#��� ""!�%�����������!!�4G�G��� �� �%�4 ������#������B���S$%���4��B�������#���������G��!�G��� ����5)*T,�,��0./0�F20./U��V B���!���67.�)W.�+�C" �!�4������G��#��" ���B� ����N�X�� � $��NQ��

�;�3#�% ��YU� �Z������3����[�#����4��B��$��� �����\6]+2)H** _,�0 :�NM�<�NM>�

Q��O �a��%��4GO?����Z�����������C���#4�!!4 !� ��� #������ �� �#�4�!R�4�B��������#�����[�#����4��B����������b�B����#��c*F2)*�*]-8d9N>N<NM��

QN�Z�!!�&�!!eYO ��� �#���?@����>�H+��f�2)��/2(g2*�*]-�( h�2)2(���G�#�i�&j� �k�[�� #l��B� ���$P ����

Q��4���?m �UU ���eZ������N;;N�i3�PZ����! R���G�������� �%�# !�����[�#����������B��$���� %�!��#�! 4���R�R"G��"G���#�G$# �������R#�n4����� $�G �4$����g�** dd��Q;<�����

Q=�P��#�!nP����oX��B��������N;;Q��� ����##�� "�������G� G� �����"��� ���� ��4�#��� �! 4���R�R"G��"G���#�G$# ��������O�P��kO�P� ��#��"�����!��� "�������$��G����� ���������!�� #��������������[�#���B��� ����phg'\8qQ��;<Q�NQ�

Q����!S����i?����=��!�����44G� �#��k��������G�� ��r+*)W.�+5*)sKN>><NM��

QQ�O�����O�P ��� �Z?t��U������������������� $%�# !��������G�G %��4�!���4%�4 ������k "#������G�4��4�"���" ������4��W.�+f�/f�u8d�Q;<�>Q�

Q��&������@� ���@?Y��!4� �3������i��R#�������!��!�����44G� �#��&��G" ������4" �"� �����_+2�f�uH** 5)2W.�+qs�Q;<�>N�

Q>�3� �G�%��UP��!Rm���!eUY ��4G��%%� O �N;;;�P�������!���G� �4G�������$�4�#���%�# !����G���# 4�������i3#�%�����#4G��������G���� �4�!! !� 4�!4� %4��4��� ����� �$ �[�#���B� �� ����� ���!���# ��#����!4�!��4�!!��_�+)2(*]�(�/2/K:��;<�=��

QM��������!�PX���������e� ��!�%��3���������N�P ���4��B��4��B��$��� �$ �����G$# ����"� �[�#�R��# 4�#�i3 #�%��������!���#G %��4�!���4$�����#Z��;� %� 4�!!��_�+)2(*]�(�/2/KKN�>Q<N�M��

Q;���#��e� #3���""����U���������>�����R#�"��#��� �# 4������#���� $" �����R��# 4�#4�!���4$���i3#�%����$ ����������� 4G�� ���4� �!����%� �G��G!$&��G4��4�!� �$ ����G��&��G��G� �G� �4G�������$�4�#��_�()�+g2*�c,�+s�Q=<�QM�

���e OZ %�?��4�����������M�3" �!�%��� $2(u2�+*������%�����O �e����4vR3e �&� w�$������#� 4���!���R��44G� �#���" ������4��� �G� �## %5)2��(*T/*)�����./�\p(u2+*(5)2x����,gqL�Q=<����

�N���#� � % � ? Y �G���G�? �N;;N�C���4����"G���!4� ��[$!�4�4�#��� � "� �[�#� ����� ��# !�"�#"� �[�#�������# 4�#�$� "� �[�#�������r��(��h� dNN�<NN��

���mG���@Ri����ZRjU�yRX��������N���G�����4����� 4���!�����44G� �#����G��%% �� ��"���������[�#���4�"���!��$��#ZP>���#ZP;��[" ����������! ����� �� ��% �h�]��*E+�0��0E�-)�T,���j�G� �#� G��GG����� ����67.�).��.+�qLL�QM<����

�=�O � �� �APz �SR��%z��S3@�����e��������N��C���4�����%"� �� ���#�G� �4G���� 4���!�����44G� �#��� ""!�R%�����������G�G�"���4�[�#���B����� ���#�%% �� ��"������� ����5)*T,�,��0./0�F20./��H2/,5,���I/,J00.(*�q:Q>�<Q>��

N;M� A�O � �� �����{

Page 167: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

137

Chapter 9

Prebiotics effect on growth performance, hepatic

intermediary metabolism, gut microbiota and

digestive enzymes of white sea bream (Diplodus

sargus)

Inês Guerreiro, Cláudia R. Serra, Pedro Pousão-Ferreira, Aires

Oliva-Teles and Paula Enes

Submitted

Page 168: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 169: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��

���������������� ���������������� ����������� ������������������������������������� ������������ �����������������

����������� !"#$#%&'"#(�

� �

)*+,�-./00/1023454�678.913�:;�</0033=4�>/902�>2.,?2@A/00/103B4�C10/,�D71E3@F/7/,3454�>3.73�G*/,3��

3�6)HC:I6))HC:�@�6/*J02�)*J/091,B1K71*30�9/�)*E/,J1L3M?2�H301*N3�/�CO51/*J374�P*1E/0,1939/�92�>20J24�:.3�92,�Q03L3,�RST4�UVWV@�RX�>20J24�>20J.L37;�5�Y/K30J3O/*J2�9/�Q1272L134�A3B.7939/�9/�61+*B13,4�P*1E/0,1939/�92�>20J24�:.3�92�63OK2�C7/L0/�,I*4�G9;�A6U4�U�ZT@VV[�>20J24�>20J.L37;�B�)>HC�\�)*,J1J.J2�>20J.L.+,�92�H30�/�93�CJO2,]/034�G,J3M?2�>172J2�9/�>1,B1B.7J.03�9/�D7N?24�CE;�W�9/�D.J.502�,I*4�S[VV@XVW�D7N?24�>20J.L37;���

=�6200/,K2*91*L�3.JN20�678.913�:;�</0034�6))HC:�\�P*1E/0,1939/�92�>20J24�:.3�92,�Q03L3,�RST4�UVWV@�RX�>20J24�>20J.L374�F/7;�_XW�RRVUVR[XZ�A3a�

_XW�RRVUVR[ST4�G@O317�3990/,,�B,/003bB11O30;.K;KJ�

cdefghijk

Y--G�

-373BJ2271L2,3BBN3019/,�

-7lB27l,1,�

m1K2L/*/,1,�

<N20J@BN31*�]0.BJ2271L2,3BBN3019/,�

nl72271L2,3BBN3019/,;�

opjqhrsqk

FN1,�,J.9l�31O/9�3J�/E37.3J1*L�JN/�/]]/BJ,�2]�,N20J@BN31*�]0.BJ2271L2,3BBN3019/,�t,BAD<u4�

al72271L2,3BBN3019/,�tnD<u�3*9�L373BJ2271L2,3BBN3019/,�t-D<u�2*�L02vJN�K/0]20O3*B/4�N/K3J1B�

O/J35271,O4�L.J�O1B02512J3�3*9�91L/,J1E/�/*wlO/,�3BJ1E1J1/,�2]�vN1J/�,/3�50/3O�x.E/*17/,;�A1,N�v1JN�

3*�1*1J137�v/1LNJ�2]�WX�L�v/0/�]/9�9.01*L��R�v//y,�v1JN�91/J,�1*B7.91*L�]1,N�O/37�tAHu�3*9�K73*J�

]//9,J.]],�t>Au�tXVAH[V>A�B2*J027�91/Ju�3,�O31*�K02J/1*�,2.0B/,;�FN0//�2JN/0�91/J,�v/0/�

]20O.73J/9�,1O1730�J2�JN/�B2*J027�91/J�5.J�,.KK7/O/*J/9�v1JN��z�91/J30l�,BAD<�tAD<�91/Ju4�nD<�

tnD<�91/Ju�20�-D<�t-D<�91/Ju;�Y1/J30l�K0/512J1B,�1*B20K203J12*�N39�*2�/]]/BJ�2*�L02vJN�20�]//9�

/]]1B1/*Bl;�>73,O3�J01L7lB/019/,�7/E/7,�v/0/�72v/0�1*�]1,N�]/9�nD<�JN3*�AD<�3*9�-D<�91/J,;�H371B�

/*wlO/�3BJ1E1Jl�v3,�72v/0�1*�]1,N�]/9�nD<�JN3*�AD<�91/J;�nD<�91/J�37,2�7/9�J2�72v/0�AC<�3BJ1E1Jl�

B2OK30/9�J2�AD<�3*9�B2*J027�L02.K,;�C73*1*/�3O1*2J03*,]/03,/�3BJ1E1Jl�v3,�N1LN/0�1*�]1,N�]/9�nD<�

JN3*�B2*J027�91/J;�{2�/]]/BJ�2]�K0/512J1B,�2*�JN/�3BJ1E1Jl�2]�y/l�/*wlO/,�2]�JN/�L7lB27lJ1B�K3JNv3l�

v3,�25,/0E/9;�A1]J//*�93l,�3]J/0�JN/�,J30J�2]�JN/�J0137�3*�/*N3*B/O/*J�2]�J2J37�37y371*/�K02J/3,/4�

J0lK,1*�3*9�71K3,/�3BJ1E1J1/,�v3,�25,/0E/9�1*�]1,N�]/9�K0/512J1B�,.KK7/O/*J/9�91/J,4�5.J�,.BN�/]]/BJ�

v3,�*2J�*2J1B/9�5l�JN/�/*9�2]�JN/�J0137;�-.J�53BJ/0137�2K/03J12*37�J3a2*2O1B�.*1J,4�01BN*/,,�3*9�

91E/0,1Jl4�3*9�91L/,J1E/�/*wlO/�3BJ1E1J1/,�v/0/�N1LN/0��W�93l,�3]J/0�JN/�,J30J�2]�JN/�J0137�JN3*�5l�JN/�

/*9�2]�JN/�J0137;�DE/03774�K0/512J1B,�7/9�J2�3�J03*,1/*J�1*B0/3,/�2]�91L/,J1E/�/*wlO/,�3BJ1E1J1/,;�

)*9/K/*9/*J7l�2]�JN/�K0/512J1B�J/,J/94�3�0/73J12*�5/Jv//*�L.J�1*91B/,�3*9�91L/,J1E/�/*wlO/�3BJ1E1J1/,�

v3,�25,/0E/9;�Y1/J30l�,.KK7/O/*J3J12*�v1JN�nD<�9/B0/3,/9�71K2L/*/,1,;�)*�B2*B7.,12*4�3O2*L�JN/�

K0/512J1B,�J/,J/94�nD<�,//O,�JN/�O2,J�K02O1,1*L�K0/512J1B�J2�5/�.,/9�1*�vN1J/�,/3�50/3O�x.E/*17/,�

91/J,;��

|}k~�qhgi�sq�g�k

A.*BJ12*37�1*L0/91/*J,4�,.BN�3,�K02512J1B,4�K0/512J1B,�3*9�

1OO.*2,J1O.73*J,4�30/�0/K20J/9�J2�1OK02E/�L02vJN4�]//9�

/]]1B1/*Bl4�,J0/,,�J27/03*B/4�91,/3,/,�0/,1,J3*B/�3*9�N/37JN�,J3J.,�1*�

]1,N4�3*9�JN.,�30/�*2v393l,�1*B0/3,1*L7l�5/1*L�.,/9�1*�JN/�

3�.3]//9�1*9.,J0l�tD71E3@F/7/,4�RV�Ru;�>0/512J1B,�30/�]//9�

1*L0/91/*J,�JN3J�30/�*2J�91L/,J/9�5l�JN/�N2,J�5.J�,/7/BJ1E/7l�

,J1O.73J/�JN/�L02vJN�20�JN/�3BJ1E1Jl�2]�L.J�5/*/]1B137�53BJ/0134�

vN1BN�K02E19/�/*/0Ll�3*9�O/J35271B�,.5,J03J/,�J2�JN/�N2,J�

JN02.LN�K0/512J1B�]/0O/*J3J12*�t-15,2*�3*9�:25/0]02194��TTWu;�

</E/037�,J.91/,�0/K20J/9�L02vJN�1OK02E/O/*J�vN/*�]1,N�v/0/�]/9�

K0/512J1B,�tY1O1J02L72.�/J�37;4�RV���H/001]1/79�/J�37;4�RV�V3�:1*L��

/J�37;4�RV�V4�RV�Uu;�FN1,�B3*�5/�0/73J/9�v1JN�,/E/037�]3BJ20,4�,.BN�

3,�BN3*L/,�1*�L.J�O1B02512J3�35.*93*B/�20�91E/0,1Jl4�1OK02E/9�

91L/,J1E/�/*wlO3J1B�3BJ1E1Jl4�1OK02E/9�L.J�O20KN272Ll4�20�

O291]1B3J12*,�1*�1*J/0O/9130l�O/J35271,O�tC*L.13*2�/J�37;4�RV�X�

-./00/102�/J�37;4�RV�WB��2,/1*1]30�/J�37;4�RV�X�<27/1O3*1�/J�37;4�

RV�Ru;�

<N20J@BN31*� ]0.BJ2271L2,3BBN3019/,� t,BAD<u� 30/�

]0.BJ2271L2,3BBN3019/,�tAD<u�v1JN�72v�9/L0//�2]�K27lO/01w3J12*4�

3*9� J2L/JN/0� v1JN� al72271L2,3BBN3019/,� tnD<u� 3*9�

L373BJ2271L2,3BBN3019/,�t-D<u�30/�K0/512J1B,�JN3J�N3E/�*2J�5//*�

O.BN�,J.91/9�1*�]1,N�tY1O1J02L72.�/J�37;4�RV���H/001]1/79�/J�37;4�

RV�V3�:1*L��/J�37;4�RV�V4�RV�Uu;�)*�O3OO37,4�AD<4�nD<�3*9�

-D<�v/0/�0/K20J/9�J2�1OK02E/�L7.B2,/�J27/03*B/4�5l�72v/01*L�

K73,O3�L7.B2,/�7/E/7,�3*9�/*N3*B1*L�1*,.71*�,/*,1J1E1Jl4�3*9�J2�

0/9.B/�N/K3J1B�71K2L/*/,1,4�K73,O3�BN27/,J/027�3*9�J01L7lB/019/,�

7/E/7,�tA1209371,2�/J�37;4��TTW�-251*3JN�/J�37;4�RV�V�<3*Lv3*�/J�

37;4�RV�W�<N1*2y1�3*9��3034�RV����.7/E1B�/J�37;4�RV�X��3*L�/J�

37;4�RV��u;��>0/512J1B�/]]/BJ,�1*�]1,N�1*J/0O/9130l�O/J35271,O�30/�

0/,J01BJ/9�J2�3�]/v�,J.91/,�t-./00/102�/J�37;4�RV�W34�54�B�F200/B173,�

/J�37;4�RV��4�RV�Wu;�A//91*L�J.052J�t��������������������u�v1JN�

,BAD<4�3*9�G.02K/3*�,/3�53,,�t��������������������u�v1JN�nD<�

3*9�O3**3*271L2,3BBN3019/,�tHD<u4�7/9�J2�3�9/B0/3,/�1*�JN/�

N/K3J1B�3BJ1E1Jl�2]�y/l�71K2L/*1B�/*wlO/,�t-./00/102�/J�37;4�RV�W34�

B�F200/B173,�/J�37;4�RV��u;�C*�1*B0/3,/�1*�L7lB27lJ1B�3BJ1E1Jl�v3,�

37,2�25,/0E/9�1*�G.02K/3*�,/3�53,,�]/9�]1,N�O/37@53,/9�91/J,�

,.KK7/O/*J/9�v1JN�,BAD<�3*9�nD<�t-./00/102�/J�37;4�RV�WBu;�

�2v/E/04�*2�0/7/E3*J�/]]/BJ,�2]�,BAD<�3*9�nD<�2*�L7.B2,/4�

BN27/,J/027�20�J01L7lB/019/,�K73,O3J1B�7/E/7,�v/0/�0/K20J/9�

t-./00/102�/J�37;4�RV�W34�54�Bu;��

)*�O3OO37,4�BN3*L/,�2*�L7.B2,/�3*9�71K19�O/J35271,O�N3E/�

5//*�3JJ015.J/9�J2�BN3*L/,�2*�L.J�O1B02512J3�B2OK2,1J12*�3*9�J2�

,N20J@BN31*�]3JJl�3B19,�t<6AC,u�K029.B/9�1*�K0/512J1B,�

]/0O/*J3J12*�tY/7w/**/�/J�37;4�RVVR�-15,2*�3*9�:25/0]02194��TTW�

<3*Lv3*�/J�37;4�RV�W�F/1J/753.O4�RVVTu;�-.J�O1B02512J3�

O29.73J12*�O3l�37,2�7/39�J2�O291]1B3J12*�2]�JN/�91L/,J1E/�

Page 170: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��

������������������� ��� ������ ������������������������

���������� ���������������� ����� ��������������� ���������� ����

�������!"���

#����������� ���������$����������% ������������

��������������&'��� '�� ���('�������%��$���� �����

��$ ���������� ���� ������������������ � ���������)��

�������� ��)��������%������ ��� ���*+,-./012134501"���)�������

����$� �����������6� �����������

789:;<=>?;@9;AB9:=<CDBE9

78F89G?=<E9HDIJDE?<?DA9

K�����% ������� ��������������LM���$��� ����NM�$�����

������������� ���&O"� ���$� �������������P&"� ��$������������

� ���� ���QN�����$���������&OQP&"� ������������ ����$���������

����������"��#�������������%�������� ��������� �������

��������������������M�������� ��$�������Q���&'��

�P�'&RRS�O T���%��U�����& ���"�� '����('���V���� ��&#W�

X�����Y��� ��� ��Y�����V����� ���Z��� "���$� �����[6����������

������&'��� '��� ���('�����$���)���"��K�����������������

%��������������T��� ������$���������� �� �� ���$����������

�Z ������ �P�����O�����ZPO�Z %����)������Y\��X�K"������� �

������������P������%����������� ���)��� �]��Z����]L��� ���

�������� ���������� ������ �������������Y��������� ���

$�T�� �����$������������������ ��$����������# ��������

Z����� �� � �����������������%���$������������%����

K����� �������'����� ��K� ���� ��Z�������O�������K'KZ��

����"��S�� ��� ���������% ����������� ����������

_�������!L]"��

;a@=9F9

Y��������� ���$�T�� �����$��������������T$����� ��������

99 S����

�� Z����&'� '� ('�

Y����������M����%����"�

� � � �&������ � � �b�] �b�] �b�] �b�]

Z���������� ���� ���� ���� ����

��� ��� ��� �b�� �b�� �b�� �b��

������ ��� �b�� �b�� �b�� �b��

Z�����)������ �b�� �b�� �b�� �b��

_�� ������$���$� ��� ��c ��c ��c ��c

&��������� ��� ����� 6 ��� 6 6

��������� ��� ����� 6 6 ��� 6

( � �������� ��� ����� 6 6 6 ���

[6����������� ��� 6 6 6

d� ������T�� ��� ��� ��� ���

O��� ����Te� ��� ��� ��� ���

Z����������������b�M"� ��b ��b ��b ��b

_������Kf� ����"�� ��� ��� ��� ���

P�T�� �� � �������M����%����"�

S��� ���M"� !��N LL�] !��N LL�L

Z����$����� �N�� �N�N �c�! �N��

Z����� � �L�N �L�c �L�] �L��

K��� L�� N�! L�N L��

� ��� �c�� �b�b �c�� �c�b

(�����������eU��6�"�� �L�! �L�! �L�L �L�L

SOQ����� ���ZPQ������$������(gQ��������$���� ��� ��S����g#�������� ���P��f�� �S� � ����K�� ��(��$��

��K�P�h��ZPQ�N���M�SO��(gQ�!��M�SO"������� �����K��') ��P��� ���ZPQ�cN�]M�SO��(gQ���NM�SO"������� �����K��') ��P��� ���ZPQ����!M�SO��(gQ���LM�SO"������� �����K��') ��P��� ���ZPQ�b]��M�SO��(gQ���!M�SO"���P���T��P��� ���Z �����Q��]M��#� ��$���$����Q��LM"������&'�Q�P�'&RRS�O T���%��U�����& �������V����� ��&#W�X�����Y��� ��� ��Y�����V����� ���Z��� ��

��V����� ��&#W�X�����Y��� ��� ��Y�����V����� ���Z��� �������� 6K���������� ��P��� ������d� ���������e�i�����"Q������� �� ����L�����YX�e�i�����"��

������ ���������������YX�e�i�����"�� �$� ����$����� �� ����b��

���������� �����������$� ��������� ���6jZ����b������� )�����b��

� ������$ ����� ���b������������ ����������$����T����jZ���b��

������ ���������� ����� � ��������������������b�� ������� �����b���

���������]�����e�O��� �������e�i�����"Q���� �����$� �����!�����$$�����$� ���

�!�c���������$� ������������������������������$� ��������������

��NL��� ���������T�����L����� �� ������T������c�����������������

��cc��������T������N�b����� ����� ������$���$� ���b�!�����e�i��

���"��$� ������������������b����e�i�����"��������������������]��

���e�i�����"����K�����R��� ������ ������$���������� � ������� ������ ���

���������� ��� ���������$� �"����(����������� ���� ���� ������������� ��) ������ZPQ����c�

eU��6���(gQ��!�b�eU��6���Z ����� ��Q��N���eU��6�"�

78789k>Dl<C9<>?;@9

#����T$������% ��$������� ����O ����W�������

� �����P���X��)������P��� ���%���%������ �� ��

�*+,-./012134501"���)��������� ���������YPOK��'��m���

P��� ���#���� ��% ��$���������������� ����% ���������

�f��$$���%�������������� �������� ��� �e���������g�% ��

� $ ���� �������6���� ����������n���b�Z��# �e��%���

��$$�����%����������������%������������� % �����b6��b�g����6

�"�����b�n�����g6��� ������ ���������)����T�����% ��e�$��� �

� � �����N����g6�"��K��� �f� �����$���������������������

%��� �������������T$����� ��������� ��� � $��������

�T$����� ����������������b�� ����#��� �����!�%����

�� �� ��%��� ������ ���� �������%��������b��n��������%���

������������ ��� �e� �������T$����� ������� �������

�����������$��� �����$���#���� ��� �������%��e��� ���

������� �$����������%����������� ����%����� �����c�� ��� �

%��e������� $$ ���)��� ��� � �����X����� ��% �� e�����

)�����������������#����T$������% ��$���������� ��������

���������������%����&RgK�K�� �����Z��������� ����"� ���

% ����������� �������������R��$� ��X����������)��

����oc�oRX�������$���������� ��� ����������������$�$������

78p89q;IJ@?Ar9

&�������� ��� �e�%������e6%������� �������������� ���

��������������� ��� ������ ������������$�) �����&��� �

$�$����������%����������� � ���������%����������g6����������

�����������$�����������K��������� ��%���������s������������

������������������� ��������������� ��$�� ��������� ���

����c����������� ��� �e�%���� �$����]��� �������������

�� ���_����������������$�� �e�% ������������������� �� ��

)����%�����$ ��������������� ��������� �������������� ����

����t��������������P� �� � ��f����%��������� �6L��Z������

$� �� ��� ������� � �������&����%�������� ��������%��� �

�� $����%��������� �� ����������������������� ����g�)���%���

%���������������� ���������$ ���� �������T��j�Y"� �������

����� �6L�uZ������f� ����� ���������������� �����$���

��������(���%�����$������� �� �����%��������� ��������

% �����)���������� ���������������f����������� �������

����� �6L��Z�������� ����������������)��������� ��)������

#��������������%���� �������� ����������� ��)�� �����)���

�������������� ������������� ��)��������e��������������

������� ���� ��������K����������������)���%����� $�������

�����f����������� �������� �6L��Z������ � �������(�������

%���������������%���� �$��������� ��$����������������

������������������� ������� � ��������f����������� �

Page 171: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��

���������������� ������������������������������������������

��������������������������������������������������������������

�������������������������������� ���������������������!����

�����������������������������"#���������������������������������

���������������������������$��������������������������������

�����������������������!����������������$���

%&'&()*+,-+(-./+01*2/.,(+34(*25.6(71-81,2/213(

9������������!����������!�������������������������������

����������������������������������������:�����������������!�

;����!�������<�������:��!�����"��""=">�����������:��!�����

"��"�=">���������������:��!�����"��"�"?>�������������:��!�����

"��"?@�A��B��������������������������������������������������

�������������9�������<"=�@A�����C�����������<"=#@A!�

��������$�����

%&D&(E3/.6-.42+6F(-./+01*2,-(.3GF-.(+7/252/F(

B�H:������<BI>�J��?�@�"�"A!�����:������<;I>�J��?�@�"�?A�

����K����������$����:������<9I>�J��?�@�"�L�A�����$�����������

���������������������������;���������������<?�"#�A��;������M�

����������������������<;M9 !�J��"�"�"�L=A!������������

�����������<CN�!�J��?���"���A!�������������<OJ!�J��"�"�"�L�A!�

���������� ������������� <; B!� J�� "�L�"�?A!� ��������

���������������� <NKNP!� J�� ?�M�"�?A� ���� ����������

����������������<N�NP!�J��?�M�"�"A�����$����������������������

�������������;���������������<?�"#�A��J�������������������������

�������@���������O�����:���;Q������������������<O����#"""�

=?��>�P���������������!�R��S���!������A��

N�������������$������������H�������������������������

��������������<�������������$���A��Q��������������������$����

��������������������������������������������������������������

��"�T�������"����������������������������������<�@���A��9������

���������������������������������� �������������< ������!�

"=@MA�������������N��������������������:���<����� M="MA������

�$���������������������������������

%&U&(V276102+*(425.6,2/F(+3+*F,2,(

P�������������?�������������:��������������������

$��������� RN������H���������������������������������

��������������������9��������������<"=�=A!������������������

������<?H����������A������ ��� ���O��������B��������

< �������:�����������!�W�NA����#���X���PJ��������<��"O�R���!�

"���O�P���!�"��O�J PN!��B����A�������������L�����������

������<������;�@@?A�� ���������"M���YRN���������������������

���������������������9�Y�����P"��PO�P��������������

< ��Y���K����������K���!�N�����!�9������A!�������

���������������������"M���#�C�<�����������������;��������

�������#Z���A�����"M��#"@Y�<O�����������!�"==�A��N���H��������

��������������9�Y�����������������$������[���������������

��������������������������������������L������[�@O�

����\L�[�����������J������������������������������

���]����$������������������������������< ��Y���

K����������K���!�N�����!�9������A!��������"M������M����!�

M#����"_PNJ���������;��������������������"��������� Y�;���

R�������N����;���������<P�����C�����������������a���A�����

�����������;��� ��Jb��������< ��Y���K����������K���!�

N�����!�9������A�� ��������������������H������������������

��������������?��T������������������������� RN�����������������

<O�����������!�"==�A����������������������������������������

��$�!����������������;���������N�������������������������

������������������QPW��<Q����������P�H�����W����A��

9�������������������!�����������������������:�����������!�����

����������������������������������;�� ��:��������������

������������������������� KN�P�<����c\\������������������$A�

<O�������J����!�N��������!�P���R����������A��Q����

����������������������"L�����������������d"��[��������$������

�����������������$��������������������

%&e&(f2g.,/25.(.3GF-.,(+7/252/F(

a�������������������������������<��������"cLA��������

�����������<"����O�P���dB��!���"��O�J PN�������"[�<$\$A�

P����h�"��!��B�@��A��B������������������������������������_�

���������������L����������������������������������������:�������

���������������������������������������C������������!�

������������������������������������������������������������

�����������������������������������������N�������������

���������������������J������������������������������������

O�����:���;Q������������������<O���#"""�=?��>�P�����

����������!�R��S���!������A��

P����������������$����<PN9A����������������������������

�����������������������������i������<"=�LA����������������

B�������������<"===A��P�������������H����������������������<"[�

�\$>���"?#��KA!��������<��"�O�P����B��!��B�=��>���"?#��KA�����

���������������������<���#��KA������������������"�������@�

����P����������������������������������������K�

�������������������<P�NA�<�[��\$A���������N�����������:����

���"������L���!�����������������������������"�����_������"������

������������������������������������������?�������N�������

����:��������������������������������������������������������

�����������������������������������������P��������������

����������������������

P�������<J���L�?"�LA�����$����������������������������

C���:��������<?��@A!�������Rj� �����K����������L�������������

������������<"��O� N9RNA���������������P��������������������

���������#���O�P���������?���O�����?!��B���?��9��������

����������������<������H������������������!������O�"���"A�����

������������@������������������L"������

j�N�������<J�����?�"�"A�����$��������������������L�#����

��������������?������L�������������������<������H��������

����������!�"?�=��O�"���"A�����@����������������������:�������

���������!�;����!�������<�����L"?�"A���

K������<J����"�"��A�����$�����������������������������������

<;����!������A�:���<�����"��"?@LA��P�������������������������

<������H������������������!�M��M#��O�"���"A�������������

�������������������������<#�����>��@���A���������������������

�����������������������������������������������������������

����������

N�������������$������������H������������������������$����<�W�

����������������������A>���������<WA�������$�������������������

����X����������������������������������9�������������������

����������������������� �������������< ������!�"=@MA�������

��������N�������<k�l����!���K�!�������!�9������A��������������

:���<����� M="MA�������$�����������������������������������

%&m&(n/+/2,/27+*(+3+*F,2,(

���������������������������o������������$�������

����������������������������������$�������������$�����������������

�������NRQ N�����������������������������������H���������!�

�������9���??������������:�������i������<a Op��9��p�

����������!�R����:!�W�NA�� �������������������������������

�����������i��:�����!�������������������������K�$���q��������

i��������������������$����������������������������

<���������!�������������PN9�����������������������A������

��NRQ N��a������������������������������������������������

NRQ N��������������������������������������������������P���

��������������������������������������NRQ N��������������

����������������������������������������������P�:��q��

Page 172: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��

��������������� �������������������������������� �� ������

���������������������������� � ��

������������������������������������ � ��������

����� ������� ������������� ����!� ���������� ����

��������� ���� ��� ����� ����"�������#���$%��&��� � �

'���������(�)��*��%+��,������ �,��-�&���-�.����� ��

+������� �������� ���������������������� ����������� �

�������������� ����.���� �������/������.+01�+%��,��-�

0�������-�23 ��'���������������� ��'01.�+ ������ ������

��� ��������������� �������� ���������������� ��'����� �

����� �� � � ���� ����1����4 ��� ����������� -����

����� ����� ����� � � ����������'�����56��������7��

8�� ������������������� �� ��������������� �����������

������� �� �������������������������� �������������

������������� ��2.�1& �������������������� �����

���������������%���&9#:&�������������� ������������ �

��7������� -� ��� ������������

;<=>?@ABC@=

D� �����������������������7������������� ����������

����������������� ����������E��F �������-���������G�-�

�����������������D� ���������������������������.�+ �����

���������������������������������������������H ��

.� ������� �-������ ������������������ ���������������

������������� �������.� ������������ ��������������� ������

I#'���������� ������D#'�����#'����� �������J ��K'0���������

����� �������������������������������������������-����� �

��������������� ����������� ������D#'�������������������

I#'����� �������J ��

K������G����������������L��� ��������� ��� �����K3-�

�3����.3 �������������������������������� �������� ��0��

���� �-�������������L��� ��������� ���(.�-�1�����D&' �����

������������������������������������������(.����������� �

����������� ������D#'������������������ ��1����������� �

���������� ������I#'�����D#'�������D&'���������� �� �������

MNOB?=P=

����������������������������L������������������������� ���������������7������������� ��

���� � 8������ D#'� I#'� �#'�

D������������������ � �)H�/�Q�$�/� �)��H�Q�H�)� �)$���Q�$�$� �)$�$�Q���R�

1��������F � � �� � �� � ��R�Q���$� � ��R�Q���$�

6�����������F �� �/$�H�Q�H�R� �/��(�Q���R� �(R�J�Q�$�/� �(/�R�Q�)�$�

D�������G�����G��&*6%$S���%$ � �$����Q����� �$��$�Q���J� �$J�/�Q����� �$J�(�Q���/�

D������������������������������������ ����(�Q����$� ����)�Q����$� ����)�Q����H� ����R�Q������

.���������������������� �$�H��Q����H� �$�J��Q����J� �$�J��Q������ �$�HR�Q���$��

:��� ��� ������ ���� �Q� ����������������TJ ��9�� ������������������� ���������������������������������� ��.U���� ��S&*6V��������������������������������������W����������������� !H�1������V�$��X��������������Y ��!����������������Y � ���6�����������F V�$���X������������������%������������������� !��������������������

�D����������������D� V����������������!�����������G� ��.����������������������.�+ V����������������!���������������G� �

MNOB?=;=

.� ���������� �������,%$ -������ ����-����������� �������������� �����,%$ -������ ����������7�������������� ������������������� � �

��������� ���������������7������������� ��

���� � 8������ D#'� I#'� �#'�

Z[\]\_� � � �

����� �� �R/�R�Q�)�$� �R/�/�Q�/�(� �R����Q�/�(� �RR�)�Q�$����

8���� ����� ����$�Q����/� ���J/�Q����)� ���JJ�Q������ ���J��Q����R�

���������� � ������Q����R�� ���(J�Q����/�� ����J�Q���$�� ���(J�Q���H���

���������� � �H�$��Q���J/� �H��/�Q����J� �$�/J�Q���JR� �H��)�Q����H�

abcd_� � � �

K'0��F � �$�H��Q���$�� �$�$��Q���$(� �$�J$�Q����$� �$�$/�Q���$(�

,������F � �(�$��Q���R)� ���J$�Q���/R� �(�H��Q�$��)� �(�J/�Q�$����

����������F � �$�����Q���)��� �/�H��Q�$�/R� �)�$��Q���)R�� �R�RR�Q�$�����

:��� ��� ������ ���� �Q� ����������������T) ��:��� �������� ��������������������������� ��� ����������������������.E���� ��K���� ����������7V�$��X������������!����������� �

MNOB?=e=

'���������������� ���2����������%$ �������������������������7�G�� �-�K3-������G�� �-��3�����������G�� �-�.3 -����������������� �%(%

��� �������������� �-��(.�-��������L���-�1�������������� ������ �-�D&' �����������������������L��� ����������

��������� �-���K-������������� �� �-�&,&�-� ����������� �� �-�&'&� ���������� ���������������7������������� ���

���� � 8������ D#'� I#'� �#'�

K3� ���JH�Q���$$� ���J��Q����R� ����H�Q���$�� ���J)�Q���$��

�3� �$(�H�Q���$� �$H�J�Q�H�J� �$����Q�J�$� �$��$�Q�H���

.3� �J$�(�Q�R�$� �JH�)�Q�H�)� �J����Q�/�(� �J$�J�Q���R�

�(.�� �)H�(�Q�$(��� �$$J�(�Q�HH���� �RH�$�Q�$��)� �/)�(�Q�/�R�

1�� �(�H��Q����(�� �(��R�Q�$���� ���$��Q�$�$$� ���)(�Q�$�$���

D&'� ���)$�Q�$�H)�� ���/H�Q�$�JR�� �H�/(�Q���)/� ���H��Q���)(��

��K� ��/�H�Q�(�$� ��H�H�Q����� ��R�)�Q�(�(� ��H�J�Q�$H�J�

&'&�� �(�)�R�Q�)/�)� �(�$�J�Q�JJ��� ��R$�(�Q�$$J�R� ��R��)�Q�R/�(�

&,&�� �H/H�(�Q��/�H� �JJH�(�Q�//�J�� �J�/�J�Q�((�)�� �H)J�R�Q�J�����

:��� ��� ������ ���� �Q� ����������������T) ��:��� �������� ��������������������������� ��� ����������������������.E���� ��

Page 173: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��

���������������� �������������� �������������� ���������������

������������������������ ����� ����� � ��������� !� ���"�"��

#����$� ��������������� ���%�����������#�����"&"��# ����'�������

������������� ��������������������� ��������

����(� �)*$�����������'� �� ������� � �������������

��%��� �� ����+,�-.��� /"� ��0����'��%���������'��-������ ����

�� ��#������� ���� ��'$��� ����� ������$�������� ��� ��� �

����� �������'������ ���12������%�������������������� �����'����

�������� �%���'�������/������������� ��-��� ���������3��#����

��������������������� ����#����������#���������� ����������� ���

������������� ����� �������������������� ���� ��������!�#����������

����� ���������4�# ������ ������������ �%���'������� ��� ���

�����%�� ��������%����������� ������������������� ��� '���$��������

�3���������� ���������������������� �������� ������� ��������

56789:;<�� �����'� �� ���=*>? ��0����'��%�������������'$����������� ����#������� ���� �����������4%������� ������������-��� ��� ���

�������������������� ���/$�����������%����������'$����-?-@������� ���� �����4������������A$����� � �������

*�>B�������������C���B������?�� �����$������'�� ��� ����������C��B�4������'�� ��� ����������C���B�' � ������'�� ��� ������������

DEFGHIJ

KLML NL KOLPL KKLKQL KNL KRLSLOL RL

KTLKMLKSLKUL

VWXL

VWXL

VWXL

YZ[L

\Z[L

]Z[L

]Z[L

]Z[L

\Z[L

\Z[LYZ[L

YZ[L

VWXLVWXL

VWXL

YZ[L

\Z[L

]Z[L]Z[L

]Z[L

\Z[L

\Z[L

YZ[L

YZ[L

UT ST PT RT KTTOT NT

[_ abcdefgh

ijkHl

QLULKPL

mnop:;q;

0����'�� ��% � ���������� ����������=*>? ��0����'��%���������'$����������� ����#������� ���� �����������4%������� ������������-��� ���

��� �������������������� ���

����� -��� ��� �� ��� ��

����� *������� ��� �� ��� ��*������� ��� �� ���

�3� � r��1�s�-�1� r.�t�s�r�-� r��,�s�u�.� r.�,�s�t�1�

-@�,�s�u�-� -@�t�s�t�1� -@�t�s���r� -.�1�s�,�.�

>��������� -��r�s�1�1��-��.�s�1�--�-��@�s�1��1�-����s�1�,@�

-�-��s�1��u�-�-t�s�1��1�-�-@�s�1�r��1�@t�s�1�r-�

���������� ,�1u�s�1�1.�,�-.�s�1�-1�,�1t�s�1��,�,�-��s�1�,1�

r�t��s�1��t�r�t@�s�1�,,�r�ut�s�1�r1�r�.t�s�1�-@�

�vw=0>������ ������2���t.�@�s�r�r� tr�@�s���.� �����s�-u�,�..�@�s�u�r�

�.���s�rt�.�.-�u�s�-r�u�tr���s�r�t� .u�.�s�-,���

�#�?# ��"/+"� �� �� �� �� �� �� �� �� ��

+ �� �������$���� ����� ����� v���� ������

��

� � � ��3� � x� ��� ���

�� � � �

�>��������� x� ��� ���

�� � � �

� ���������� x� ��� ���

�� � � �

��vw=0>������ ������2������ ��� ��� �� �� �� �� �� ��

+ �$���%��������� ���� ���s��� �� ������� ��������y�,�%������ ������%�����������.�������� �3�B� ��� '���$���������%�� ���� ��� 4�������$�������w �' �����%��������������B��y��?-�z��'�/������ ��������������������4B�!{y?|�%����%�������vw=0>B������ �����%������ '��#������'��$%���%��� �����

�#�?# ��"/+"B�x�=�}�1�1�C���B�������'��~� ����

Page 174: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��

���������������� �����������������������������������

������������������ ��������������������������������������������

�����������������������������������������������������

�������� ������������������������������������������ �!����

"�#���������������������������$%&'()%&*++,-.�� �����������

���������/-0,1(2(3%-��� �

���������� ����"�#���������� ����������������������

�����4��������� �����������������������4�����������������������

����� ������������������56���� �"�#��57�����58���������

����������56���� ���9�"�#������������������ ����������� �

�:;������������������������������������ ���������������

������������������������������56������ �����������4�����4�������

<=���������������������� ���������������������������������

����� ����������������7� ��:;���������������4������� ���� ���

!"������>"���������������������������� ��������������������

��4������� ���� ����"��������������������� ���� ��������������

!"���������������������������������4������� ���� ���>"����������

���� ������������������!"������� �<=�����������������������

��� ���� ���!"�������"���������� ���� �������������� �:�

��4���������?������������������������������������ ����������

��������56���� @

AB@CDEFGEEDHI@

;����������� ������� ����4������� ��������?�������4���

��������������������������4���������?������������������������

��������� ������������������������ �������������������4������� ��

JK55L�M���� �������� ��JK5K�L�N��4O����� ��JK5K��JK5P� �Q��������

��������������4���� ������������������������������������������

���� ������������������ �������������������������Q������ ������

� ��JK56� �

:�����������������������������������������������������������

���������!"���>"�������"������������������������ ������� ����

4���������!���R����������� ��JK5KL�R�������� ��JK5KL��������=

Q��������� ��JKK8L��������������� ��JK56����L�Q������ ������� ��

JK5P���JK56� �S���������!��������������������4�����������������

��������������������������� ��������������������������������������

�������������������������������4���������?��������������������

��4��������������������������������9�4�����������������������

�������������� ��JK5J� �������T�� ��� ����������� ����4������

����!����������������������������������������������T�� �

������������ �������4������������������������������4�������

��?������������������������������������ ��������� ��

S�������������������� ���� ���>"��������4����:U:��

������� �;��������������������������������4�����������������

�VW%X,-.%,X%'%��������������������� ����� ���������������������

�����������������?��������������������������������� �������

;�N�������4������������4��������������������������������

�������������������� ������������������� ���������;�N�

��������������� ��JK56����� �

�S�����T���������������������� ����4���������������

�����������������������?��������� ��JKK8L������������

N���� ������5YY6L�N���� ��������� ��JK5KL������������JKKY� �S��

��������������� ����� �������������������������������������=

�������4�������������������� ��JK56�������L��������������� ��JK55��

JK56� �S�������������������������������������������������

�������������������������������������������������4������

�������������������4���������������������������� �T��

4��������?��������������� ��������������� ������������4���� ��

������T�� ������������� �������4����������������������

������������������������������������������5�Z����������4���

������������������������������?������������������4�������4�

4����� �S����������������������������������������������������

�����������4����������������������������[����� ��JKK8� �S��

������������������ ��\������������������!"������>"���������

������������������������������������������������� ���!M=

�����������������JKZ����=4������?�����������������4������������

������������������������� ��������������������������������� ��

JK55L��������������� ��JK56�� �Q����������������������������� ����

����\�������������������������� ���� ���;!������������5]Z�

���������������������� ��JK56�� ��

^���������������������������������������������������>"��

����������������������������4����������� �:��������������

�������������� ������4�������������������������������� �

_ abc@d@

R���������������������� ������������������4����������������� �����4���������������� ����������������� ��������9���������������� ���56�

�������������������� ��������� ��

R����e����������4������

������������

��������

���4������

�Z��

:���������

�������

�� ���������

���4������

5� #�������������������������������4������� ����������������������������� ����������4���� Y�� f>58]858 5�

J� #���������/-0,1(2(3%-��� � ��������������������� ������������� Y6� !N87KP66 5�

]� #�������������������������������4������� �������������4��������gW*30Wh0+,-.%i(%X%�� 8Y� �#KKP8K] 5�

P� #�������������������������������4������� ��������� ����������������������� ����������������

�������������������

8�� �#]5�5Y8 5�

6� #�������������������������� �P=6]� ���������������������T��� 8P� QMK6K7Y] 5�

�� $%&'()%&*++,-.%j*%X*,-������ �%X%kk*3(-,-�� YY� UlK758J� 5�

7� $%&'()%&*++,-.%j*%X*,-������ �%X%kk*3(-,-�� Y8� UlK758J� 5�

8� #���������m&'*3()%&'0X*,2������:P�� ����������������� 88� QM�JJP56 5�

Y� $%&'()%&*++,-.n%++*3%X,2. YY� fe8657YJ 5�

5K� #���������o+(-'X*1*,2��� � ����������N����� YK� Ue�8KKY5 5�

55� $%&'()%&*++,-.&X*-W%',-. Y7� \MK7Y]�P 5�

5J� #�������������������������������4������� �������������4�����V(Xnh,2.)*&(+(X�� Y8� \l67KY57 5�

5]� #������������������� �����������������������?��������� ����4����� YY� UM�66]85 5�

5P� #�������������������������������4������� ����������������������������� ����������4���� Y8� f>58]858 5�

56� /-0,1(2(3%-��� ��l�R�5� ���������������4������ Y�� �#Y]Y75J 5�

5�� #���������������������������5�7]�KJ�5� ������������������������ Y]� \!KY8]]Y 5�

57� #������������������������"pMl=����=lUeJ8� ����������� �����������4������q*-&%3'h,-.

&(3103-%',-��

YY� UlK]5]�Y 5�

58� /-0,1(2(3%-.W,'*1%. Y5� \!�JP7P8 5�

5Y� #������������������������ff=8P� �������������?������������ 8K� \f78JJ6� 5�

Page 175: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��

�������������� ����������� ������������ ������ ��������� �������

������������� � ���������������� ��!"""#��������������$��%&&%'$�

��������()*� ����������������� ������� ����������������+�

�������������� ����,�������� ����� �����������-�������

�++��������� ���������������� ������ ��.��������������$��%&!/'$��

0�������� ����������� ������������� � �-� � ���� �������

�� ����+���������++����+�*123 �������������������������

+�������������������������������������������.�� �������

4����+������!""/#�.�������������$��%&!&#�4����+����������$��%&!&#�

*���-��������$��%&!/'$�5������������� ������������ �� �������

������������ �������������������������+��������������� ��� �����+���

������������������������������ ���������������$��%&&%#�

6�����������%&&"'$�0��+� ���������� �����+�*123 �� ���� �

�������������������������������������������������+������������

-������ ��������������7���789������7���7��� ����� ��:���������$��

%&&;��%&!&#�.�������������$��%&!%#�%&!<#������������*� �����%&&%'$��

3������������� ����*123 ���������������� ������

� �������-��������� ���������������������� ����������

����� �������������������������� �������������������������

���������������-������ ������������ � ����$�=�-������ ����

>14?�..,�� ��� ���?@�����������������@������������- �����

������+��������+�������������������� �������� ���������+� ������

����� ����������������� ���������������������������������

-��������������������������� ����������:���������$��%&!&'$��

3����������� �� ����������������� �����-������������

������������+����������������������� ��������-��� ��������

����+������������������������� �������������������������

�A3:'�����������3 ����������$��%&!<#�.�������������$��%&!&#�

=� ����+��������$��%&!<#�%&!B�#�%&!B�#�*���-��������$��%&!!#�

C�����������$��%&!<'$�0��+����+�����D����� ��+�EFG8�HFG7IIJK� �$����

���� ��+�����A3:������-����+�����������������+�-����� ����������

���������� ������� �-������� ����������������+�+� ��+������������

�������������������$�L�������� ���� ���+�����������+����)6M �

���� ������������������������������ ��� ��������������������� �

����� ��A�������$��%&&�#�N����+����������$��%&!&�#�O���������$��%&&"'$�

6������D����� ��+�PK�J��Q��FK� �$�-������ ��+������-��������

������������������ �������+����+� �������4���R������$��%&&S'$�

0��������� ���� ������+� ��-����+�����>2?�� ���������������

���� ����+� ����������������-���������$�0��� � ��-������������

���������� ������������� ���� ��+������ ������� �-��������

�������������?�� ����������� ��3����������>���������%&!!#�

.�� ��������$��%&&B'$�6�� ����������������+�� ��+������������������

��������������������������������� ��$��3�������������

�� �����+��������������������������������������������������

���������������-� ��� ���� ���������������+� �� ���� �+������

>2?�� ������� ��:���������$��%&&"#������������������$��%&!&#�4�����

����.������000��%&!%'$�

0��� �� ����������+������������������ �����������������+���

!/���� �� ������������������������������������++����� ��������

���������$�0��� ��� �� ��-�������������������������������-����

����$�2����� ������������������TUV97�JK�GF9V7�'���� ������

��++����� ������������������� ���������� ����!/���� ���������

����� ���+���������������� �������������++����� ��� ���������

���B�-�� ��+�+���������+����������������� ���������������-����

�����$��%&!<'$�

.�����������)6M ������� ���������� ������ �-����� �

���� ������������������� �-������-���������������+����������������

�������!/$�6�� �������+�������������������+�+� ���������

�D��������������� ��� �������� �������� ������+�����������+� ��-����

+�����2N?�� ���������-����� ��D��������������� �-����>2?�� ��$�

6�� ������ ��� ����������+� ���������������������������

���� �����������������������������������������-���������

����+������$�

3��������������+�63>������ ����������� ���������� �-� �

�� ���������+� ��+��� ������������� ���������������� ����!/���� #�

��-�����������������+�������������� ����++����� ��� ��������$�0��

����������WG7F���VK��G�IIF8JK'�������� ��������� �������������

��������-� ��� ���� ������+����-�� �B����-�� �;������������� �

�� ��������������� ������++����+��������� �������� ���������� �

-� ��� ��������������B�-�� ��3�������������$��%&!<'$�N���������

���������������+������������������ �������������������������� ����

�������������������-��������������������� ���������� ��������

���� ������������������� �������� ����� �������!/���� ��������

���������+����������$�6�� �� ������������-���� ����� ������

��������������+� ��������������������������� �������++�� ��������

���� ��������� ��+�+� ��������� ��������������+� ������������

�:������������$��%&&%#�4��������$��%&!%'$��

0������ ����������������D������������������� �������� ����

�������� ����������++���-����� ���������X������� ����-������+����

����������$�3����������������� ��� �����()*��������������� ���+�

��������������� � ������������������-������ ���������������� �

����� $�0��������������+������������������ ������������������

������������-��������������������� ���������� ������������ �����

����� ��������� �-� ��� �����$�)��������()*� ��� ���������

���������������������� ���� �������������-����� ���������� ����

�������������������������� ������������������������������

��������������+� ���-�������� ��� ���� Y����+�����$�

Z[\] _abcada]efg

6�� �-�� �-� �����������+���������>��X�� �3hM30N>4)C�

���+������ L)46,?&�?&!%B?2,�,4?&&&&<;'� ���� >, �?

1iN34iA3&&!/i%&!<�����M0�iN����i&BB%<i%&!<���?+�������

�������L�����>��������4��������)�����������>����������)L$%�j�

)�L����L����'������������L��������*��������4�+������

klmagng

*���+���������� ��+����� ���������� ���������� ������������ ������� ����o?����� ���������� ����M�����������?!'��+�-����� ���������+�������

�D��������������� �+���!/���� �����������������+����������$�

6���� !/���� � �� 2�����

���� � 1������� 2)*� ()*� .)*� ��1������� 2)*� ()*� .)*�

6�����3� ������>����� ���%/"$!�p�!%$"���<!&$;�p�B&$&���<!<$/�p�<�$<���<&!$B�p�B%$B���

�%%S$<�p�S/$S��!�/$;�p�%&$B��%!"$<�p�%"$;� �!"/$/�p�<"$&�

6��� ��� �!%!$/�p�B<$B����!&;$<�p�<<$<���!S;$<�p�<S$����!;<$S�p�S!$%�

�""$��p�<"$B���!$!�p�<B$S�����$B�p�%;$;� �S;$B�p�%B$%�

o?3���� �� �/%"$/�p�!";$/��/&B$B�p�!S%$&��/%"$"�p�!!S$"���&/$B�p�<BS$B�

�BB!�p�!SS$;���%S�$&�p�!!B$!���</%$S�p�!<&$&����%/!$/�p�;"$;��

A��� �� �B$"��p�&$�/����B$B��p�&$;/���S$!<�p�&$""��/$;S�p�&$����

�<$;&�p�&$�B��<$&%�p�&$/B��<$%&�p�&$"&� �<$%S�p�&$�"�

6-�?-���3L)C3� �� �� �� �� �� �� �� �� ��

C��������� ����� 6���� ���� � 0����������

��

� � � �6�����3� ������>����� ��qqq� � � qq�

�� � � �

�6��� ��� qqq� q� qq�

�� � � �

�o?3���� �� qqq� � � qq�

�� � � �

�A��� �� qqq� qq� qq� �� �� �� �� �� ��

C���� ���� ������� ����� �p� ���������������������r�"'$�C���� �������� ���������-������++������������ ����� ����+���������++�������>s&$&/'$�

6-�?-���3L)C3t�q>�s�&$&/#�qq>s�&$&!#�qqq�>�s�&$&&!#�� t����� ����u���$�

Page 176: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��

��������� �� ���� �������� ���� ��������� ��������

������������������ �������������������������� ��!�

�������������������������""������������������������#���"�

���������� �$������������#����%���%������ �%������&��

��"��%�����&���������'�%����������()�� ���"#��������(���"��(��

*��+���%��$����'�%���,�-../!010-2����*�* ��$3��"�����4�������

��������������&�#������&�*5��%���������������*������%� �������#�

������6�-.0.!-.07�8���98�:��������������8����"������"���������

4&��� ������"��� ;1<�1=>02/1-.00�����<��12/>��1-..=��

��"��%�����&�8��8���������"���%��������#�����������������������'�%��

*?@*9�� �A���#����%���� �!.=!.0-B!���� !....2��8�C��

��������������D���""���������"�����8���������#��������""�"���%��

�����������������������8�*�����"���������"�������E�#�����%��"!

"��%�#�%���������"�����%���#�����������������"%���8��

FGHGIGJKGLM

*�%���&��*8*8�������������8:8��-.008�N&�������"�%%������"�

N�����"����������������4����%O���%��4����"&����"�"�������P�������

"���%������%����%����P�������4���%��������������"�����������%�����"8�

�����8� ��8�������%�8��������#��&�0.��-!0>8�

*������ 8��9����Q8�� �"������;8R8�����"������8 8��-.028�

�##�%���#�������&�"����������������#�#��%�������"�%%������������

�������������#�����%���"�����������%��4�%����"�4�%�������

���������������������!����������%������������"��#�"��������

"��������STUVWXYWZ[Y\W]]\_Y��'�������"8���"�������#�"��9������8�

27��0-27!0-2/8�

*����������8��������P���8��<����������*8��:��������8�8�999��

-.028� ����##�%�"��#����4����%"������������"�������P&��"���������

��"�����������&��#����������TUWXaVY[aTW]]\_Y�������&4����

"�������4�""�baZaXW[TcZdYaVY[e[bf[Yg\U]UY�8�<�8�E8�����8�0./��

>-2!>-/8�

*�*���-...8��##�%����������"��#�*���&"�"8�*""�%��������#�

�##�%����*���&��%��������"�"��:������"4��������&������@�*8�0.0��

��8�

<��������*8��:��"���R8�8��������8R8�� �&��*8R8��-..-8�

��P&��������%����4�%�������#������"�������#����#�"������"�����

���%�"8�*5��%8�9��8�0.��0./!0-08�

<��������;8�8��0/�B8�����%�8�9�O�<�����&����;8@8���8���

������"��#���P&����%�����&"�"�����>8�A�������������C���������

<�"������8�-!0.8�

<���#������8��0/=>8�*�����������"��"�������������#�������

5�������������#���%�������5��������"��#����������"��������

����%������#����������&�!4������8�*���8�<��%���8�=-��-B�!-7B8�

<����������E8*8���������C8;8��:������999���8�8��-.0.8��##�%�"�

�#�������&����4����%"����������������#�����##�%���%&��������!

"��%�#�%��������&��#�'�����������������TUWXaVY[aTW]]\_Y�#���

"�&4���!4�"�������"8�*5��%8� �"8�B0��B00!B0�8�

<�����:8��;������8�� �%����8����"4�����8��:������999���8��

-..�8�*�����������&�����������""�""������#�:��<����%h!*��4�����i"�

&��"������#��%�������"�%%��������"����4����%"�#����������������

TUWXaVY[aTW]]\_Y8�E8��������8��%�8�;�����8�<�B2��-72!->.8�

<�����:8��:������999���8�8��;������8��-../8��##�%�"��#�����

���4����%"�:��<����%h!*�����������������������"��������%��4������#�

����������TUWXaVY[aTW]]\_Y8�E8�C�����*5��%8���%8�B.��BB.!BB/8�

<�����:8��;������8�� �%����8����"4�����8��:������999���8��

-.0.8�9��A���������9��A����������������#��������4����%"�

:��<����%h!*�� �������� �����������"�%%�������� ����

����%�������"�%%������� ��� ���� ����"����� ��%��4����� ����

���#�����%���#��&4����"�������4�""�baZaXW[TcZdYaVY�j�baZaXW[

Yg\U]UY�8���%��48��%��8�7/��0�=!0/�8�

���P�������8�8��R����8�8��0///8��<��%����%���4�"�"��#�

�����#��%��"�!����%����&���������������������������"8�E8�����8�

0-/��0B>=�$0B=.�8�

���P�������8�8�����4�������8����&���%��*8��k�"����8��

������;8�8��-..-8�9���������������#��%��"�����������������

����4���"�����������"O���������#�4��%����%��������"�����#������

���"��%�"8�<�8�E8�����8��=���-77!�-7/8�

���P�������8�8���������8�8����&���%��*8�8��-..�8�

���4����%"���������������4���"�8�9�O�A��"�����%��E8��C��"�����8�

��"8��� ���������%���%��4���&O����4����%"�������������"��������"8�

*������""��C�"���������������8�0�2!0/-8�

�������������*8�������#�������8k8�����������8������������E8��

������� 8�������"���8E8��-.0.8��##�%�"��#�������������"�%%�������

�����"����������������������������#�����%���#���������"�������

����"��������"�����&�����������%��4������#����������"���4�����

VZ_Y[_Z\�8�*5��%�������2..��0�-!0��8�

�������������*8�������#�������8k8��������������8����%%��������

�8��*��������8��������"���8��:l��&���8�������"���8E8��-.008�

��%��4����������������"������������m"������������������%�����!�

*������������������"��%����8���"�������m"��9������8�2.��0!0>8�

���"���8�����"�������8��R��"�����8�������! ���"��*8��-.008�

������&�%��4��&�����������P������4&����������"���4�""�

nUTWX\ZZTc_Y[]oZg�k8���������������"���4�����VZ_Y[_Z\�

k8��'�������"8� ��8���"�8��%�8�0/��-.0!-078�

�������8R8��<��������##��*8�8��;�����:8E8��-..=8��������&�

�#�������"�������"���������%������"���%��������"�������P&��"����

%�4���pTcdTWX\ZaX[TXq_r�k8�8�E8���"��<���8�=.��7>=!7�28��

��������"����8��R����8����"������E8!�8��:������"���8��

��4�&"�����8�� �4��#�������8�����P�������8��0//78�������&�

�����#��%��"�������"������&%�����"�����"��������"�����%����"���������

"������������&��������"��&������������"��#����"8�k����"�2.��0>2!

0>=8�

���%���E8��k��"���8��������!������&��:8;8�8��0/7=8�*�"������

�������#��������"����������������#�%�������#������������"�#����

���������""��8�E8�<���8�����8�-->��B/=!7./8�

:���&�����s8�����##�������8�� ����������8���i;�������8��

������������k8������������8�8�����%�����E8*8��<�&"���E8������������

�8��-.0-8��##�%�"��#����4���D&���!�����"�%%������"�*N�������

'����������4������"��������STUVWXYWZ[oWZUU�����#�����%���

���������"���"�"�������"�������"��������%��4����%�������&8���"��

�����#�"��9������8�22��=0�!=-B8�

:���&�����s8�����##�������8�� ����������8�����"��:8�8��

���������R898������������8�8�����%�����E8*8��<�&"���E8������������

�8��-.028����4����%��##�%�"��#����4���D&���������"�%%������"����

'����������4������"��������STUVWXYWZ[oWZUU������������"�"����

����������������#�����������%��4������"����B7B��&��"�5���%���8�

�������%��4���8��%��8��>��27=!2=08�

:�4"����:8 8�� �4��#�������8<8��0//78�������&������������

�#�����;���������������%��4����O�9������%�����������%�����#�

���4����%"8�E8�����8�0-7��0B.0!0B0-8�

:�4"����:8 8�����4�����;8�8��A���k����E8�� �"������ 8*8��

�4��#�������8<8��-..B8�������&�������������#�����������%�����%�

��%��4����O�@������������%��%�����#����4����%"8�����8� �"8� ��8�

0=��-7/!-=78�

:�4��������8���������*8�8�����"������:8���������"����R8��

�����������8:8��-.0.8�<���#�%�����##�%���#�D&��!�����"�%%������"�����

#��%��!�����"�%%������"����"������P���%��!����%������4���%����"8�<�8�

E8�����8�0.B��B.!B=8�

:��"����!;��������<8��;���������8E8��:������999���8�8��-..�8�

��� �##�%�"� �#� ������&� "��������������� �����

�����������"�%%�������� #��%�������"�%%������� ���

����%�������"�%%�������������������������#���������P�������#�

*������%�"������ ]ra[Y]Z�8�*5��%�������-�2��0>2!0>=8�

:����������98�����"���8�������#�������8�������"���8�������!

���"��*8��-.07�8��##�%�"��#�"����!%�����#��%�������"�%%������"����

����������#�����%������������%������������&�����4���"�����

���4���TaVc\c]r_Y[r gUr_Y�����������������������"������

�����������"8�*5��%8�����8�-0��B22!BB28�

:����������98�����"���8�������! ���"��*8��-.0748��##�%�"��#�

"����� %����� #��%�������"�%%������"� "%����� ���� ��������

�������������������������#�����%������������%������������&�

Page 177: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

��

�������������� ��������������������������������������� �

� ����!�" ����#$%�$&&&'$&##��

(�������%�)�%�*���'+���%�,�%�-��%���%�./$0"��)�1������

���"��������1�������������-���1�����������23456����47���

8�9��:�� ;��� ���'" ��� ;��"�������"" ����� ����

< �������"" ������,=��"�������##$%�0>'?&��

@�����%�A�B�%�C���%�-�%�D��E%�,�%�$�����B��1���������� �

�;����������E �����; �F� ��;;���������������� �����

������� �"������� �����"������,=��"�������$>/%�.?>'.G&��

@���;��%�D�@�%�H ���%�A�%�I����%�@�H�%�-�����%�A�J�%�

./$&��K���� �����"�������"" ������;;�"�����������"������%�

���������"�%�����1��;�����"���;�B�1������" ��L��38���

���38����;� ��� �D ���; �)��������&0%�$#$?'$#./��

@���;��%�D�@�%�D ��;��%�A�%�M��� %�A�N�%�H ���%�A�%�

-�����%�A�J�%�./$#���+ ���;;�"���;������ �< �������"" �����

�����"����1��������%����������"��������������1 ���� �����

���F� �1��;�����"���;�B�1���F ��; ��L��38���O�3�33�P������

;� ��� �D ���; �)��������&�%�.&$'.&?��

@���;��%�D�@�%�D������%�Q�%�I��R%�-�%�./$#���-;;�"���;�

����� �;��"��'�����"" ������11��������������� �����F� �

1��;�����"�%� ������'��������"���1��������%������"�������

�������������"���;�"������"��1��B 1����"��1���;� ��!���N��

Q�����$$.%�$.�?'$&/.��

@���;��%�D�@�%�- �� E��� %�@�%�M� ��E��� %�@�%�

�� P�����A���%�Q�%�./$0��A����������;����F� �1��;�����"�%�

������%����������E ����"������������������"���������

"������"��1��ST��36���4���3U������������� ����" ���

;��"�������"" ������,=��"��I�����V$/�$$$$W����$.>>>��

H ���%�A�%�D�P���%�+�%�.//.�������"�����;� ���'" ���

;��� ��"���������;���������������"" ������ ������"�����

�;�"��1��ST��36���4���3U�X������"��'"�������" �"��������B��1��

!�" ����� ����,�$&.%�&&&'&#/��

H� �F��%�@�%�-��� %�A�N�%�I�F���%�A�K�%�@��1��%�(�A�%�

A���;���%�K�X�%�K���%�D�N�%�./$&��-;;�"���;�������� �Y'

�$%&��$%?�'K'���"����11�����������������������"������

"����������������������������"������;�������"��1�

�ST��36���4���3U�X����N��,11���A"�������$$0%�$/�$'$$/?��

X%���%�!���%�(�D�%�(�����)))%�K�A�%�@���%�A�-�%������P%�

D�%�B�����%���X�%�X�F���"�%�,�X�%�.//>��K���� ��11�����������

�;� ���'" ���;��"�������"" ������;����"���������������

�"�������"��1�������������� �" ���"����"��;���";"�

F ��� ��1%�Z3�U�56�5���[�66�\53%�"��������������"�"�������

�����N��Q�����$&>%�.>?&'.>?G��

A���;���%�K�X�%�K��������%�,�%���� %�,�%�K���%�D�N�%�

!�P��%�I�+�A�%�!R�F���%�N�%�B���<%�A�%�I��R%�-�%�./$/���+ ��

"����������������;������;�"���;�1�����"�����1�����"�

�11�"�����;�����������,=��"�������&/.%�$'$G��

A���;���%�K�X�%�(]�� %�K�%�(]�� %�!�%�-��� %�A�N�%�

X��F��� �%�B�,�%�DP��%�D�%�K���%�D�N�%�./$/���,�������;�

S78U�U8U5U��3�������������"����������� ��11�������;�������

���1���_�5U47�U\3��638U�34�����,=��"�������.��%�$.G'$&&��

A� E��%�(�%���� ���%�-�B�%�C���������%�,�(�%�$��&��

���;�����;�"��1��<��"������1�1�������� �������������������

�������"���1 �������� ��;�1�� ������" ������"���'��1�;���

�����"�����;���$?D��IQ,��,11���-�������A"��������0�%�?�0'

>//��

*���'+���%�,�%�./$.��Q����������� ���� ��;��=��"�������

; ��N��� �K��&0%�G&'$/G��

��" ��%�K�(�%�D������%�Q�,�%�*F��%�I�N�%�$�G���I�1��

�<���"�����;���"�����������"�KQ,�F� ���������� �" �������

X�����,11���A"�������G%�$0$'$0?��

�������%�K�+�%�$�G>��,��)������"����������"�"���

!�" ���� ��&��������A"(��F'@���!��P%�X�����%�CH%�1��&&.��

I���%�+�%�(�����)))%�K�A�%�./$.��������"� ����������

�;;�"�������������������� ��;���������������; ����������

� ����������������; ��Q��,���N��,=��"��>#%�#//'#/>��

I� %�,�H�%�( � %�H�%�I��R%�-�%�./$.��-�E ��'1����"���

��"������������;����; ����V�������F��,=��"��Q�����$G%�#?0'

#�.��

I����%�X�%�D �%�D�%�!�����%�a�%�./$/��+ ���;;�"���;�;��"��'

�����"" ��������������I!B�"������������������E ���

�"������;�_:T585U��3��8365U8������,;���N��A"�������I���#%�$�/�'

$�$&��

I��R%�-�%�D1�����%�D�%�A P�����%�I�%�I�;��%�D�%�

H����� �%�b�%�.//?��B ���"���������;�� ���"���������"�����

F� ���������;�,�����"�"����c�d���\U�7���X���+ ���;;�"���;�

; �����%���������� ������������������1��"����� �����

������,=��"�������.?$%�G.�'G#$��

I��R%�-�%�*���%�I�-�%�(;���%�+�e�%�K����%�I�,�%�

,�����%�@�%�@����%�(�)�%�!�PP�%�,�A�%�./$/��������"���

�=��"������V�������F��,=��"��Q�����$?%�$$>'$&?��

I��R%�-�%�K��������%�,�%�@���;��%�D�@�%�K���%�D�N�%�

./$#��������"�����; V�,��C1������)�V�A���;���%�K�X�%�

I��R%�-���-���,=��"�������Q������V�(���@���� %�������"�

����������"��N� �� �� �f�D��%�X��%�B " ����%� ���D��<%�

CH%�11��&?/'#//��

I����;���%�A�%�(���%�(�I�%�@� ��%�X�%��A"B����� %�,�X�%��

I�����%�I�%��I�F����%�)�%�� �����%�K�%�� ��E�%�!�%�DE���FP�%�@�%�

D�� �%�!�%�(������%���%�I�1����P%���%� ����%�H�%�B�<��%�M�%��

K��""�%�A�N�%�X������%�X�%� ������%�g�%�K��E����%�Q�A�%�B��%�

��K�%�Q� ��"P%�,�A�%�A� ���%�,�%�./$/��������"��;;�"�V�

�������"����� ���� �����;���!���N��Q�����$/#%�D$'D?&��

Dh%�I�%����i�'�������%���%�*���'+���%�,�%�.//G��-;;�"���;�

����� ����" ����"���������������F�< ������1���������������

� ��1��;�����"���;�F ������������23�8Ud����������X�������

���������,=��"��I���&�%�$/?�'$/>?��

D���F��%�M�%�+����%�D�H�%�D�� %�I�I�!�%�D�� %�,�H�%�,�%�

!�%�./$$��(���"�������"" ����V�������"��1�������;��������

;�����N�������D"��>?%�I$/&'I$$$��

D���F��%�M�%�+����%�D�H�%�,�%�!�%�D�� %�I�I�!�%�D�� %�

,�H�%�./$0��@ 1��� "���"��;;�"���;�����"�������"" �������

����<��'���"��������"������N��K�� �I���G.%�>/'>>��

D ��P%�,�%�@���%�@�%�./$$��K���� �;��"��'�����"" �����

�1��������������� �������F� �� ���11������;�

��1�" ��P����"������;�����������"�;���"�����������!���N��

Q�����$/?%�$$�/'$$�>��

D������%�Q�%�@���;��%�D�@�%�A���;���%�K�X�%�!����%�A�%�

,���%� a�@�%� ./$.�� K���� � �11����������� �;�

;��"�������"" �������*D���1������ ��������������

��1���%����������"�%����������E ����"������������F� �

1��;�����"���;�B�1������" ��L��38������38����;� ��� �D ���; �

)��������&.%�&$?'&.$��

+��������%�N�-�%�.//���������"������1������������)�V�

B �%�D�D�%����"" ���%�+���-���%�@������P��;�1�����"�����

1�����"���������V�@���� �!���;�����������,11�"������

BIB����%�CD,%�11��./�'../��

+����"���%�D�%�A�P��%�,�%�B��������%�A�N�%�A������%�K�%�

(�j%�I�%�DF������%�N�%�)E=�����%�A�%�./$$��)�1������;����

���E����%�����������"��1����"��������������1���������

���������23456����47���8�9��:��;���������������"" �����

�A*D���,=��"��Q�����$>%�..&'.&&��

+����"���%�D�%�A������%�K�%�B��������%�A�N�%�I�����%�X�%�

a�������%�A�N�%�DF������%�N�%�)E=�����%�A�%�./$0��-;;�"���;�

����� �"��"���������������������"" ������11��������������

���F� %�������"���������� ��������������1������������;�

-���1�����������23456����47���8�9��:������������ �D ���; �

)��������#.%�0/G'0$?��

M����"%�N�%�N��"%�,�%�+E���E%�(�%�(���%�(�I�%�./$&��,�

�<������;�����'(���"�������"" ���������"�����P����;�

�������"� ��������������������� ��;�"����"�����������

������;��"�����;�����F�� ���������N��Q�����$#&%�&.#'&&$��

Page 178: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

���

������������ �����������������������������������������

�������������������������������������� �����!����"��#���$�

%��������&����!������'���!����(����)��)������*��������������

�����++��,-�.,--��

�����"��*���/�������*��0��� ��,����������������

1!�����������������������+��(����������+������������������

�����1���������������������&���������.&���������*�����!�������!���

�2��� ,.�� -��

���/��3�����. ��3���./��4����.5����"�.4��3��4�.

6��"�����7�.8��,��9���&&������&�������!���++�������������&�

&�������������������������������+��&�����������!����+��������

��������������!��������(������������������!��&�������������������

#:;<=>?@A=B=C=B@>DE;FG=>=$�&������������'H�����5������ ���2.

� ���

4�� �������/��3��"��3���I��,�� ���&&�����&�+���������

1!�����������������������������+��&��������������������(��

���!�������(�������&������!���������������������+�#J=A=KKLMKC

=MA=NMKC<L@;>L?$��6������!������ ��������9O�9O�.9O-��

8����8.7����0��3���/��0�����������7��/��� ��

,�� ��P����&&������&�������!�!���������������������.������&�����.

�����������������������������������������������������������

���������������Q�(�������!���������+���RA;?EGA?BLKCSL>?NLEMK�T�U�

RA;?EGA?BLKC=MA;MK�V��"��������'H�����0��������O�.�O ��

Page 179: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

149

Chapter 10

Prebiotics effect on immune and hepatic oxidative

status and gut morphology of white sea bream

(Diplodus sargus)

Inês Guerreiro, Ana Couto, Marina Machado, Carolina Castro,

Pedro Pousão-Ferreira, Aires Oliva-Teles and Paula Enes

Fish and Shellfish Immunology

Volume 50, pages 168-174, March 2016

Page 180: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 181: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

���������������

�� ���������������������������������������������

������������������ ����������� !"#� $

%�&��'�����( ()��*�����(+(,���,�������(*�����*�����( (��������-��.�����()��/���.0�����( (�����1����

�234567233456829:;"�3:;9"�� <����:!"�93:=9 ;�#!>-!�4!"�:?!95@A�9:;!�BC:�=9" ��!�9��D�";�B6�!�� E"!#! FGHBIJKJLMFND�";�BD�";�#!� �9�!";!@9:;��9E����#�!BO!<���!�9�92�&9:<�! BC:�=9" ��!�9��D�";�B6�!��2!@��5�9#"9 7:BP�QO2IBIMRHLJJSD�";�BD�";�#!��3D4583: ;�;�;�D�";�#�&9 ��4!"9�!5;@� T9"!B5=QK�9U�;�A"� 7:BGSJJLNJKU�?-!�BD�";�#!�

VWXYZ[\Y]^_

5";�<�9?� ;�"a

b������c/��� �decf

b���������������

cgh�����deci

)�������cjh�����deci

)���� �������dch�����deci

k9l�"� a

)����������������

���������

'�������������������

'����������

%������������

m���.����������������������

n����������������

VopXWVZX

0�������������������������������������������.��������������������������/m$(�����.

�������������n/m$������������������������'/m$�����������������������������(���

��������������������� ���q�������r�������������������s�������������t������

��,$���������������������$�ue�,sve��$������������������������������ ��������������

���cw�����/m(n/m�'/mrx������ ���������������������������� ��������������(

��������(������� �(�� ����������������������� ��������������r������'/m�������

)*yfe��������������t��������������rn/m�����������������������������������

���������������������������)*yfe$(����z������������������� ���r0��������������

�������i.����������������������t������/m������������������������������������

�����������������z����������� ��� �����������r'/m��������������������������

����������� �������������������������(��������� �����������������������������.

��������t�����'/m��cf����r%����������(n/m���'/m��cw������������������ �������

�� ������������ ���q�������r

{deci1�����|��r)������������r

}~������������

'������������������������������t������������.

������������������������t��������,$������������

���������r%�������������������� �����������������.

���(�������������, ��������r������������������$��

������������������� ���������������������, �c�r

0�����(�����������������������������������������

������t��(��������������������.��������������(����

������ ���������� ��t ��(��������(��z����� ���(

������(�������(��������������������������d�r%�t��(���.

�������������������������(������������ �������

� ��������������(�����������������������������������

����t������������������������������������u8f�r

0��������� ���������� ���������������������.

������(������������������������t�������������(

�����������������t���������������(��������������

t���������������t������������i�r'��.����������������

������')|0$�t�������� �������������%1|�$��������

�����|�|�$����������(�����������0�����������(����.

������(��� ��������� ��� ��������� ������������v�r

0������(��������������t����� �������������������

t�������������r

m����������t���������������������������������

��������������������������������������������������

�g8ce�r%��������(������������1��������� ������<9:L

;"!"<?� �!A"!�$����������t�������. ������������������

����������������������t������,. ���������cc�rm�����

��������t������������������������������������������

��. ����������������������������������r/�����(������

�������������(����������������������������r

�� ��������t��������.����� ������������������

���������������������� ���t��� ���������������

���������������������������������cd�r0������(��.

���������������������������������(��������������

������������������������������(��� ��������

����������cu8ci�ry���������������������� ��������+*��������������r

PL@!��!��"9 a���������r��r���)r*����$r

�������������������������������������

����m����t��%���������

 �¡����¢�£�¤�¥�¦§§§ ����������£©������©ª��

����s««��r��r��«cerceci«qr��rdecirecredu

cefe.¬i¬g«{deci1�����|��r)������������r

����m����t��%���������fe�deci$cig8cv¬

Page 182: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

���������������� ������������������������������������

��������������������������� ���������������������

������������������� ���������������������������������

�����������������

������������������������ !����������������������"� !

���������������������������������������������������

�������������������������� !�����������������������#� !���

$ ������������������%� !��&�����������������'����

�������������������������� ������������ ���

�����$�������������� �������()**���� ������� ��� �������

���������� ���+������������� ��&������ ���'�����

������������*,��

#� ������������������ ����������&������������

������������&������������ ���������������������

��������� ��(*���-������������������.���/������

����������/����������������#� ������$�����&�������

%� �������������������������� ���������������

�$������+ ���������&�������*'*������������� ���������

���������������������� ���*��������� �������������&�

�������*(��

0����������1234567889:;78!�����������������������

��&������������"����������<���������*=��>���������&�

�������������������������&� �����&��������� ������

� ������*?��������������������������������������&����

@��A���� �����������������"� ���������������&�

������������"� ������������������������ �����&����

���������������� ������&�&������������ ��������,B�����

���������������������� ��������&������� ���������

���������������������&������C���������� ����

��������� �����&������������������������������

����� %� ���#� !�������������$�����&������������

��������� ������������D�&������@�����������

EFGHIJKLHMHNOPJIQROS

TUVU12WX8Y5Z3582X25[

A��������������������������������=\��������,(\

������������" ���@��,B](B���������� �"]@�!��������

��������������������������������C������������

�����������������������������������������\���������

���������]���� �@��__ "�$a��b�������!%� ���#�

�c�������Cde����>�����������>���c�������f����!��������

g��������������� %� ���#� ������&� !�A�������������������������� ��$������ �����������������

���������f���������@���"���f@" f��������&���>-e A!

�������*�B�����@���������������&����Bhf����=�

����������������+�����������������������>��������

������$�������������������$��������������������

��C�����

f���������� ����������������������������A��

������������������A��� �����f������"������,��� ����

���������������������������������i�����,*��

TUTUj:5kXlX:294

C�$��������������������"����d����� ������

@����e��&���� @����������������������1U89:;78!D�&�

��������������� >@"A���m��@��������C��������������

����������������� ����<����������*� �����������������

���/����BBn����������� ������������������*,�BoB�'hf�

C��/������������������������a���*�'),�'n���p�!��

������������,'�Bo��B�np�������� !���������&��$ ��

���/����������������(��np�!�A����<����������������

�����������������������$��������� ��� ���

����������$����������������������'�� ��C�������?

����������������������������� �������',�BoB�B,�

��������������������/�����$�������������������

�������������������������C������������*�/����������

����������������� ������������ ��� ���/�����

�������&���������������e�������������/����&�����

������C�$����������������� �����������������

�����������_nA A������ f�������������!����������

������������������_������e����������&*B�Bq�,q_e��

���������������������������������������

TUrUs9Z342[;

������� ��������������������������,����������

���/��������� ������,��������������������

�������+�� ����������B�,��np��� ���� ��������

��� �����,,��i��������������������������&�������

�������+�� �������������������+�����������������

��,BBBt�����B������������������C���������������

������+���p=Bhf�������������������� �����u?���

vHwMJx

>��������������$�������������������$�������������

���

f������ �� %� #�

>���������\�� �����!

�������� �'�� �'�� �'�� �'��

f��������� �,�, �,�, �,�, �,�,

0������� *'�� *'�� *'�� *'��

� ���� *'�B *'�B *'�B *'�B

f����&���� �'�� �'�� �'�� �'��

i���������������� ��� ��� ��� ���

��������������������� ) ��B ) )

% ����������������� ) ) ��B )

#��������������������� ) ) ) ��B

g�f������� ��B ) ) )

y��������$� ��B ��B ��B ��B

"�������$D ��B ��B ��B ��B

f�������������'B\! B�' B�' B�' B�'

i������<�����!/ ��B ��B ��B ��B

@��$�������� ����\�� �����!

� ������\! ?B�( ==�� ?��( ==�=

f��������� ,(�* ,(�( ,��? ,(�,

f������ �=�( �=�� �=�� �=�*

A�� =�� (�? =�( =��

����� ���� �'�' ���* ���'

#������� �/b�p�!� �=�? �=�? �=�= �=�=

"]�� �����zf@]����������z#n]������������ ��� ���nC������@�<��� ������A������#���� �A@�{�f@](��*\

"z#n]?��\ "!�� ����� �A��&��@��������f@]�(��\ "z#n]*�(\ "!�� ����� �A��&��@��������f@]�B�?\ "z#n]*�=\ "!�� ����� �A��&��@��������f@]'���\ "z#n]��?\ "!�@���$@��������f������]*�\zC��������������]�=\!������ ]@��__ "�$a��b���������c��������Cde����>�����������>���c�������f������ �����A������ �����@���������y����������/�p����!]������������=BBB�>e/�p����!z�������������

*BBB�>e/�p����!z�������������������,'z����������������������

�Bz��������|f��'z����a�&��*'z�����������������'Bz�������������*BBz

� ����$��|f�'z����������Bz� ������������B�B*z��������'z������������'Bz

���������BB�D"���������/�p����!]���������������?�z�������������?��z����

�������*BBz������ a�����*�*�z��������� �����B�(=z�������� �$��

=,Bz��������$��*�z�����������B���z+����$��,(�'z��������������

��������'�?,��/�p����!z��������� ����������'��/�p����!z������

�������B��B��/�p����!�/A���_����������������� ��� �������������������������� ����

��������������!��#������� ������������������������&�����f@]*,��/b�p�z#n]

,?�'/b�p�zf����� �����]�(�*/b�p�!�

}Uj7W::W2:5WX94U~�28l�slW44�8l}ZZ7[545;����T�V��V��)V�� ��?

Page 183: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������� ����� ����������������������������������

� �������������������������� ���������������������������

����������������������������������������������������

����������� ��������������������� ����������!"��������

������������������������������� �������������������#��

��������������� ��������� ����� ��� ��������$%������

������������� ������������������������������� �����&'��

����� �� ���������������������� ���������� ��(����

������������������� ���)*��+,�)���-)���������.���� �

������������������ �,/*����� �����������������

��������������� �0���������#���������� ����� ��

���������������������� �������������& �������������������

�� �����������������������$%������������& ������� ��

������������ ����� ������������$%������������1���������

���� ������������������������� �������� �.�����������

�����������23/4 ���� ��������������������������������

��������(������� ��� ���$%������������

567689:;<=>=?@A;>;B;>CD@D

E���������������� �����������������������+��������

��� �����+������������������� ����� ��������+��+������

���� ����� ��F& �������� ����� ��G& ������������� G&

���������������������������������H����������� �I0)J�

56K6L::MB9N;O;:9<9OD

������������� ������������� +P/���������(����QR��

�������������� ��������������(���������������������� �����

��� ��� ����"����� �������������������������������H����

�������� �I0)J���S��������� �I0PJ�

56T6UBVC:9;A<@W@<C

1�������� ����������������������������� ���������

�� �X//�S ����Y+ ��������������/�X�S Z!����/�X*

��[��������\�X//��+ ,�3�+��������������������������

0/�///]���0/�����)4 ����������� ��������������������

������������ �.���������������23/4 ���� ���� ������

����������������������0,4 ���S� ���#��HR������ ���

�������S��� PXXX%-// ������'���������Q������� ���������

������ �����������������������������������������������

��(��� ����������������������������� ���������� �������

������������ ���(������������������������+-R-���Q!�+

����/�/0%���_�--�S2X��2X����������� ��'�����(�������

�������'R!�Z X�XP�X�X������ ���� ��Z X�XX�X�_��� ���������

����(������H�\�Z X�XX�X�%��� �������������������HF�Z X�_�)�-�

���� �����_������������������������H_�!�Z X�X�X�)%�������

��������������������������������H����������� �I0)J��������

�����������������������������������������������&������

������I0_J�����'����������������#������&_%X_�����������

������ �����������������

Z�����������������(���������������'R!��� ������ �

�������H�\�HF���H_�!���������������� �� ���������

Z(������'R!�������������������������������������

���������������.���������������X �� �������������

������������������������������R�������'R!�����������

������������������������������������������P/*�����

���������������������������������������

56a6b@N@cN9O=d@c;<@=Bebfgh

S� ����� �������S!��������������������������#���

1�R ��� ����� �����"��������������������������������S!

����������������� ����������������������������������������

��&F'������������������������������H����������� �I0)J�

F��� �������(������������ S!����������������� �� ����

������ ��������������

56i68@D<=>=?@A;>NO=A9DD@B?;Bc:=ONj=>=?@A;>9W;>M;<@=B

� ���!"���� ����������������������������������������

����� ����� ������.�����������������������(� �����������

& ������ ������������ ����� ���������������������������

������� �����������������������k���������������I)�0,J�

���� ������������������������ � ���������E+����������

�� � ��������� �������������1���������������'S��������

������������ �� �����������"Z1�������������������� ��

����� �������ZH ������ ��������������������������������ZQ��

����������������������������������� ��������'Ql����� �

���������������������������������������� �I03J�������

������������������������/������ ���P����� ����������

�������� �� �������������� ����� � �������������� �� ����

����������������������������������������������"�����

������.����� ���� m�� ��������& ��������� m�����n����

H��������

56o6p<;<@D<@A;>;B;>CD@D

!����������������������q������������������'���������

��� �������������������� ��������������������������

QRl����������������� ����������������!�������������

������� ��������'������YG� #���������������������

��������������1����������G�������� ���������������������

��������������������QRl�'�����������������������

���������������������������#���� ��� �����������+�����

����� ������������������� �������������������� ������

����� ������������r���#� YG� �����������������������

�����.���������������������������������� ������������

��� �������������QRl����������� ��� ��� �/�/P�������

����������������� ����������� ������������� ��� �������

������������'�''--����������#�����G�������"&Ss'�''s

'����������Q��t��#�u'��

vwxyz{|}z

!������������������������������������������ � �����

�������+��+��F& ������������������� G& ���������� �-��

"���������� ������������������QR� ��������������(��

���������������������������������������� ���� ������

����������������������� "�����������XP�����������������

������������ ���� �0�� +P/� �������������� "�����������

�������\R'�������������� ����� +P/���QR���� ������

�����HR'�������������������� �������� �0��

Z(������H_�!������(�������������������������1�R ��� �

���������������������������������E���X��H_�!�����������

�������������ER'�����

S����������� ���!"��XP����������������������� �

����������������������������������������������� ������E+�

1��'S�"Z1��ZH ��ZQ����'Ql������������������ �)�� ���

�������������������������������������������������XP����

������������������� �!"������HR'���� �������������

����������� ����XP������������������������ �&��������

������� �������������������������������������������

����������������������������������������!"�������

���������XP�������� ���������������� ���������������������

������ �������������������� ��������E���-��

L6~M9OO9@O=9<;>6��@Dj�pj9>>�DjL::MB=>=?CK�e5��Th�TiY�a7X,/

Page 184: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

������������

�� ������������������������ ��������� ��������

���� � ����������� ������� �������� !"#$!%&!"#$!%'(��)*+��

,-./��� ��01��2��������� ��������3�*����4������

5�6789):;�<������ �=>#?@ABC%B>@$$?"!%'(��)-./*D/*

������������ ��������� �����E��F � �GH5��� ��I1��2���

�����=>BCJ"J?$K!%K?L#K!%'(��8�8I-M/��� ��0+�������

��������N������(����4���9+I*+7;�E ��������������=C?&!%

?!&?"?'(��)- ��� ���� ��I1��2����1��� ����N������(

OPQRST

6������� ���������������� ((���� ��1� ����������������(1� ���������(�����U��� ������ ��(��)+1��2��

V �� ������ ./ M/ E/

<F��W)8X��Y,' +�8IZ8�7+ )�X0Z8�7+ )�[[Z8�IX )�[7Z8�7+

6�-' +I�[Z,�) +,�:Z,�, +7�[Z,�: +I�[Z7�[

6�����Y)' 7�X+Z8�X: 7�8IZ8�:8 7�7XZ)�8) 7�I,Z)�+:

D�\�]�,'� )+[�IZ,7�: ),8�8Z)X�7 ),I�[Z,)�8 )+I�8Z,8�)

D�6�������Y)'� 8�0[Z8�)0 8�0XZ8�)) 8�0[Z8�++ 8�0IZ8�)[

D�6���)88�^Y)'� 8�X+Z8�8X 8�XIZ8�8: 8�7:Z8�87 8�X8Z8�8X

_F��W)8I��Y,' ,�:8Z8�:0 7�88Z)�:I I�:XZ)�+X I�7+Z)�I0

�����������W)8I��Y,' 8�[7Z8�,8 )�7+Z8�0: )�X0Z8�[+ )�)7Z8�XX

����������W)8I��Y,' +�X)Z8�[+ ,�)0Z)�I: +�[IZ8�[[ ,�80Z)�8,

D��������W)8I��Y,' 8�))Z8�87 8�)7Z8�+) 8�)+Z8�8X 8�),Z8�8[

a������ ���W)8I��Y,' 8�),Z8�)) 8�)XZ8�+) 8�),Z8�8: 8�)0Z8�8[

\��������������������Z���������N � ����b['�a�� �� ����� ((�������1��������N����1���� ������������cd8�87'�

<F�e�����������������f6e������� f6�e�������� �fD�\e���������������N�����fD�6e����������������������� �fD�6�e����������������������� �

�������� ��f_F�e1� �����������������D�\e�6g<F�'W)8��D�6e�6�g<F�'W)8��D�6�e�6�g6'W)88�

OPQRSh

3����������������������(1� ���������(�����U��� ������ ��(��)7��������������(��� ���)+1��2�'�

V ��

�� ������ ./ M/ E/

5�678 )7���� �0)�+Z))�7 ��7:�:Z0�[ �:I�8Z)[�+ �70�)ZX�7

)+1��2� �X8�+Z),�+ ��X+�IZ):�8 �:8�+Z)0�) �IX�:Z)8�7

a � ��U ���]D' )7���� �7:�0Z+:�) ��I:�7Z)[�8 ��7,�8Z)7�X �I0�[Z)0�:5

)+1��2� �,8)�:Z,7�X ��+7X�:ZX7�[ ��++[�0ZX,�) �++)�[ZX7�7F

5� H��������� N ��-' )7���� :X�XZ,�: :0�8Z)�+ ::�8Z8�: :X�0Z)�,F

)+1��2� :X�IZ)�, :X�)ZI�8 :7�XZ+�[ :+�[Z,�,5

���4��������Y)' )7���� �)�8+Z8�:+ ��)�[0Z8�X7 �+�80Z8�0[ �)�X[Z8�:75

)+1��2� �+�,+Z8�7[ ��+�,,Z)�X8 �I�8:Z+�XI �)�:)Z)�87F

c���U �����i��Y)' )7���� +8I�:ZXI�+ ,8X�8Z+8,�8 +,I�,Z)X[�[ )0X�[ZX:�)5

)+1��2� I77�,Z)X:�+ ,II�:Z)0)�) ,,X�0Z)XI�X ,7+�XZ)08�:F

��� ����������� ������Y)' )7���� ��+7�)ZX�+ �+)�IZX�: �,)�0Z:�[ ��,+�)Z:�)F

)+1��2� ��+,�)Z0�+ �)0�XZ7�0 �,+�XZ)8�+ ��++�:Z7�X5

\��������������������Z���������N � ����b['�

D����1 �� ((������1�����������������(��� �� ����� ((���������1���� ��*1� �������1 �� ((������� �������������(��� �� ����� ((���������1���

����� �� ����1�H1��5a/\5f�2����*�j8�87'��(�� � ��N ���� 4� ��*��� ������������������������ �E/� ��*����������������������� � ���(

���� ���

k�l�m���� ���� N ���(���� ��� �U �����4�������� � �����U �� ���c/'��N����(1� ��������� (�����U��� ������ ��(��)+1��2��\���������������

�����Z���������N � ����b['������U ��� �������/V'������������5'����U���������i������ �Y)�E���� �������U �����EcM'*����� ������������E<'���

�������XH����������������������EXcV'����U����������i������ �Y)�c/ ��U������������������� ���������DV5'� ����Y)�F���1 �� ((������������

� �� ������� ((�����cj8�87'�

nop!@&&@#&B@"?$oqr#%Js=J@$$t%JnKK!AB$Buvwxyzx{|}{|~�{�� )0)

Page 185: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

�������������� ����������������������������� !"� ��#$�

%&�������'(���)���������*������+,-�#�����.%/��0����)

�������������+1234 54��1���������*������������������)

����6������������������������� �7�88"79�#$�.��%&:-���

�������;9�<=9�<#$�.&�������'*�����*��*��>?1������

.�65.����*��������������6�����������$�(��*��(����&#/��

�����@�/*��A�*/��$�.��%&�����$�����������������

2���A�*$�%&�����$������� 5%��

��*�����������(��������/��*�*����*����>?1

������6��/������*���*��*�����������������������������6��

��������$�����������$$���������)��������������'����/��

���������@��2�/�@��6�(��B(����+1234/���*��*����A�*

$�,-��*���*������������C*�����*��������*��*���������(�$

A�*��������������������������$��������:���*��6��+1234��)

������*���������������$����������������/����(��B(����

�������������*����� 5��6�*����������$���*������������A�*

$�,-������(������������(�������������������������$�����

�$A�*�

C�����/������*��*����A�*$����������������/��*,-�6

�����������*��,-����*�����@��(����������*�����������$��

�(?)����������������@�������*����������$������� ����C*�

����������������(�������$,-���(���������$$����$�*�

��������������$�����������������������������6���*���*�D)����������������������).���������6������������$$���6

������ �� ����������� �$ ��� ����A���� �������� ���/�*

.E6%5654655�/*��* ��(*�@�����������������(����������

5365E��+��������(6�*���)�*���$���(������1:+�#��������

�������$���������$������������(��������6��������0�����(

�*�*�������������������*�����*�������������6����/��

���������������������������������$�+,-� 54��

F�����(G-��$$������A�*�������(�������������������)

���( .H65H65I��2������$������� 5I���������/������J��< =K��=9�

LKM���#����������������(��B(��6+1234������������(�����

����@�����6/*���G������)2���������� 5H���+�������������

�N"8L<�"8" #�����������0�$�$$����������������*���'����@�

������������������������/�����/���(��B(������@��(��

�*�����������(6G-�������������������������������$

+1234���������'���O-#6/*��*��������*��G-����*�

��������*����(�������@��(6�����O-����������$����@���

������*���� 5������������������������������G-��$$���

��A�*������������6�����(���*���������$��������)

����������@���6���*���*�+1234��O-������������*��������

���(�

+��*���*��/��������*���*�������������A���������:-�

�����������@�������������� .5���@�������������������������

��*���������$������������������A�*$�:-� .HP.�6%.6%%��

2����6�����61����������*6����������������6���������������

�Q�R"8<! "L"7� L��"8��#�������������SK� ��9��" ��<#���)

�������������@������$$����������>?16�(��B(��6+1234��

��C*����*����� ��(���*����$$������A�*�����������

���������(���������2�/�@��6��*�����:-�/�����������

��������/��*����)��0���������%6������������������������6

���������������*����6���(����*�����������0��(���6����)

����(�����������������6/*��*�������������������@�����

�*����*��������������������*/�(� 34��O����*�����6���*�

����������(�����(:-������$$���A�*����������������

�������6����/�������*���������*�������� �565H63.��

T���������������������$������������������A�**������

U���������(�������*���6�������(������������������)

���� 5H63%63�����*�����������(6�*��$$����$,-����*�*�)

������������������������������(/������$$�����(����6

�*�/����*���������������������/��������(�����(���)

�������6������$$����������/����������A�*�����������A�*

/����*�������.3�(������*����$�*�������

F������*����(�����������*�������������*���������

������@��'(�����������V-�#���*��������'��������6*(�����

����'����*(��'(�$���������6������*����� ����������)

�����(����� 5�635P3E��?���������������(�����6$������������

V-���������������(�����������������������$�����'����@�

�������������������������������6��������A�* 3H��V-����

*��*�(����������������*����'��B�������@��( 5�635��2�/�@��6

/*��V-������������*��*���*��V-�����@���'����@�������

�������:��*����*��������������������������������������V-�

WXYZ[\

���������*�������(�$�(�����������]1#�����������������F#�$/*�����������

$��*��'��������������$��.3�(������*����$�*�������.%/��0�#�����

������/�������������(�@��������*��������$�*��������������������@������

��*����������@����������$���*���*�6/��*������������(�$�*�������

������������������6�������$���������*������(��*��(���6��������$�����)

��*������������(���6���������������/��*���*��������(�������B���@��������

�$�������(��@������B�����#�

F����

C��� 1������ :-� ,-� G-�

]1 .3�(� .�H4^4�%% .�3E^4�%� .�34^4�%5 .�3%^4��%

.%/��0� .�E�^4�%4 .�II^4��I .�E4^4�%4 .�H%^4��5

F .3�(� .�HE^4�%I� .�H4^4�.E�� .�E%^4��H�� .�5I^4�.��

.%/��0� .�E%^4�.H .�3.^4�%E .�5H^4�%� .��E^4�%H

_�������������������� �������@��������`�#������$���4��36/��*3

�����������a��������������

_��������*���������/��*�$$��������������������A�����(�$$������]b4�43#�

cdefgfF������$����@��������������$������*����������������$/*�����������$���������+#��G-��?#����$��.3�(����������������hT]i���������*��������0��(���h

/*�������/*���i�������(����*�/�������*��(�������������������������@������B�����hjO�i�������(����*�/���/�����������������*���������@������B�����h

jO/#��������h%4k�i2Pj���������

lmn9� �� <�7"8mop��=qN=�88r�=lLL9�<8<RKstuvtwxywxzPw{|.H%

Page 186: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

���������������������������� ���������������������

�����������������������������������������������������

������������������������������������ �������� ����

���������������������������������������������������

�����������������������������������������������������

� ����!"#������������������

���������$%&'��������(����������)�� ��*"#����

������������������������������������������(���� �����

�������$%&'���������+,'&-(��������������� ������������

���������������������,.�$&/���$!����%0������� ����

������� +,'&-��������� � ������������������.�������

�������������� $%&'���������������(������������������

������������������(���� � ��������������������������

��������������������������������������(���������

������������������)���%12%3��

���(�����(������������4���������� ���������������&*�

�����������������������������������������������

�����������������)���3���� ����������������������������

��5�������(���������������)����� ��� $"#�������

���������(�����������' ����������� ���1�����

������)��(���&*4����������� �����������)���������4

������������������������������������(������

������ �����)�������� ���&*4�����������16�%72%%��

-(������������������������������,�����������������4

��������������������������������(����(��������������

��������&������������������������(�������������������

#�*,�������������������� ��������������������������

����������������������������������������17�%6�����4

���������� ��&*4��������������������(���8"#��4

������ � ��� �������� ��������������� ��� ����������

�������������������������������(������������������4

�������������������������������������������������

����9��������������������������%%�� ���������������

$"#��������������������������������������������������

������������������(������������������$"#

���:�������������������������������� �����������������

� ����-(������������� ����������� �������(����������

���(������������������������������������������)��(���

������������������������&*��������������������������

� �����.�����������������(����������������������

��������(������������������� �������������

���������������������������� �����)���������4

���������� ��������/"#����������,�-�0��������������� ��

�������������������������)���������������.������

�������������� )��������������� ���������������������

��������������� �������������$"#���������������)��

������������(��������� � ���(���������(���*"#�

&��������������;�� ����)���������������������������

$"#����������������������������������������������

���� ������(���&*4�����������/"#���$"#��1<�����

�������������������������������������(������������

;������������������������������������������������������

��������������� ����������)�����������������

=>?@ABCDEFGD@HI

.���(��(���������� �������&�;����,JK, 8&!"L

M�� ������ +"!.�406401N74*�'�!400003�O ��� &���4�P8,!P

Q,001�PN013 ��� K 'P8����P077N3PN013��4)������ �� ���

+���&������!������"��������&�������M"+�N2"+�

+���O���������+������#��������!� ������*����(��M+#!*O�

���������������!������'��������*���M�!'*O����

����������"8&�.�2"���������������������&�������

���������� ����������*�.2*������� �#���������

.�����������������������&�;�������RS�.���� �������R�

���R,��T�����2&�;����UN00�41P1N3�#�,*,!�2V#����������

����������������� �������,9���������*����,�������!����

����WMN0102N01�O� �$��������,���������������&�����

(�����������*�.M#*!-PX'P6%13�PN011�X'P767��PN00��

#*!-PX'P6%N�6PN011���� X&'P3�%��PN006������������O�Y�

(�����������������������&��������� ��������������

�����������(��������,�����(������������Z� #�����4

����)����������*������ �������������*"#�

[D\D]D@>DI

�1�,�$�Z�.����8�!�-�����8�8������'��������#��� *��� ����������

�*�����*�����������������.��������&�������*����,����������"���������� ���K�����+������!��� �����N011�10N�

�N�_� �������8�&����Z�.������#�!� �����,�8�X����� ����������4

��������������� ������ � ��9��������� ��������������)���������������������������������,9����!���71MN010O3332377�

�3�.�#�$�,�8�L�� ��� ����_� �������Z�Z�"����-�$���Z�8�-��������Z�$�Z�*�������� ���� ������4���������������������������������

�����������,������������MabcdefbcbgO����������������,9���������

�7M1��1ON�6230���7�$�X����� ;���_� �������'�������������������� ����������

������������������,����������������������������,�������(���������������� �����)���Z�*���'���1�M1��%O36�23�6�

���_� �������,�8�X����48������� �-�!h�$�X����� ;���*������,������������ abcdefbcbgQ�#����� ������ � ����� �����������������

M ����������O�������������� �8���������������������������,9����

+����%MN000O662�7��%�#�-�-����� ���8�i,���������,��������j�4k�#���&�����������)��������

������������( ���������(�������� ����������������!���*���#���,9����N3MN01�O31�23N��

�6�Z�-�Y�8�!�����Q�,������#�&����������$�#����������L� ����.�������4

�����������������*����#����)�� ������31MN011O%1%2%N%������Z�Qi��4X���,�'����$��������Z�,�����8�i,�������Z�'����#�Z� �������

Z�8�X��������'����������������� �����������������������������4����� �����(����MlmnegopmnoqfdprsffO����������Mtsnumvgbgnoqf

cbwgbxO�������,����#���63MN001O773277�����,�#��;y�4X��������#�&��S��4Q����&�$i���4!�9�����*�8i������#� �������

Z�&i����4#i�������� ��� )����������������������������������

��4����)��� �������������������������������������������������MazbgqfbqgbvbO�,9���������N7�MN00�O3�62700�

�10�&�,�"������X���.���������$� �-�����8�#������!�Y����{�-���������������������,������������MabcdefbcbgQ�O����� ����� �� �����

������������ ������������������������������������������,9����

+����16MN011O�7N72�73%��11� �$��������,�����,�&i����4Z��i�����,�"����4.�����&������$��

����������������������������� �������������MtsnumvgbgnoqfcbwgbxO;�������� ������ ������ ��)��������������������������

(�������4����� ���������������������������������������X��Z�+����

MN01�O����PP��������P10�1016P#0006117�1�003663��1N�$�!�$�����8�X�!��� ����'�������������� �������������

�������� ������������������ ���������Z�+����1N� M1���O17012171N�

�13�,�'���������'�Q�8����)����"�����������#�&����������8�,��������'�������'�$|���#�Z�'������8������������������������)�����������

�������2�8����������������������*���#����)�� ������30MN011O

121%��17���!���h�!���"�����.�{�$� �����!�,�'����-�,������$� �-�����

,�8�X�����&�����������9��������� ������(�,9����+����1%MN010O116213%�

�1����!���h�,�'���������#�-�-����� ���#�Z�'������&����������)�)�� ��

��������'�Q�8����)������!���hM����O�,9���������+�������$��-������&����������&���������Z��Y����}#���Q��������������Y���#������K �

N017��3%02700��1%�#��#���X�!�X����'����Z�&����Z� ���-�'������!���h�&����������

������������������9��������� ������(�*���#����)�� ������70MN017O7027��

�16�J�k���Z�,�X��������'�8�$����� �� ���� ������������������(��

�� �������������������������������������� �������MansbumezfenuccbvqfO�,9���������30�MN010ON�32N�6�

�1��+�#��������#�-�-����� ���'�Q�8����)����8�X������k�-�,�����'������������������ �����������������M*"#O���������������������

������������������������������������������������������(���� �4

����� ����������M~qvscqfgqvscqfO ���*���#����)�� ������3NMN01NO31%23N1�

�1��!�,������j� ���-��!������8�!�8������� ��� ����������������4��� �����������������M*"#O���(���� ��������������������4

����������������������� ��� �����4�������������������� ���������������M�nszumfugfvuccbvqfO;���������*���#����)�� ������3�

MN013O1N3�21N3��

�N0�j�Y��Y�4X�Q���-�4j�Q��Y�4+�/��Z�4/�-��/�4*�Q��$�4k�Z������ ����

���quggusgeuvbc���sfo�aoucc�fo�ddqmece�p�����������2��� 163

Page 187: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

����������������� � ������ �� ���������� ��� ������ �������

� ��� � ���� ����������������������������������� �� ������� ������� ���������� �� ��!"�#$���%&���������'(���)*���)+,�-.+/%

00120,3)4-+56)7*)8�����9)7:);��<)7*)9��=)78)>�����?)7;);��;)7*)<����<)7@);���

6 ������������� ������������� �� �������������A�"B��CD�B"$�EBF�� BD �

������������������� G��������������������������������� ��������������� ���������� � H�� BE��BD%�:��� I��&�� J���� )/K �-.+/%

+/0.2+/01)4--5I)L)L ���������*)I �������M)N���O�M������ ������������� 7 �� ����������

���������� � ������ ������ ������������� 7����� �����7���������������� �� ��������������������� �� �� �����P!#�BECD

"��#B�%����@�)>)*���)++-�-.+3%+-,12+/.-)

4-/5:)N)>)@ �����:)@� ����Q)R����� �S)T�������*������ �������� ��� ��7���������� �� �����������U������ ������������������������ �����

������������ ���T��);����T��)/3�-..-%I+++2I+-.)4-35>)')@����� �<)L)*���T)V)=����JJJ�M������ ������������ ���� ����

�� ����������&���������� �7����&��������� �W�������������

X"B��E�#D�"����HCD���� �����7�����������'(���)N��)3+�-.+.%3++23+0)4-K5Q);��Q)>)<����;)<����?)Q)>�����J�Y����� �������� �7�����������������

�� �����&�������������� ��� �W���������� ��X"�#$H$�� CD �Z[B CD;�'(���)*���)+3�-..0%/0\2/,K)

4-15I)L)L ���������V)I����&���V)>)S�������V)?�����V)]')M�������R���������

��������G� �� ���������� ���� ������������������������� �� ������ �� ������� ������ ������ �6����������&���CHB�CDF�BDBB

_����%����:���I��&��J���� )/,�-.+3%-/+2-/1)4-\56)7?)L���>)7<);�� �Q)76)6�����6)7)L�����Q)76)6����9� �� �����������

�������� �� ��������������������������������� �� ������������� ��� ������ ����� �����������>)*���)+/3�-..3%+K-/2+K-0)

4-05N)I]�� ) ��a� 7:��������')b���7R����M����� ��������� ����������

���� ��� ������������������ � �������������� �cB#��dCDD���CD%W��������'(���)*���)+-�-..1%/+.2/-+)

4-,5N)I]��) ��a� 7:��������')b���7R����M����� ��������������� ������ �����������G�%���� �������� ������� ������ ��������������

cB#��dCDD���CD�;�������%W��������'(���)N��)/,�-..0%+.1,2+.\1)

4/.5')T����� � ��I)>)T������>)I��������)T��������I)6������ ����T���������������� � ������� �� ���������� �������������� �cB#��dCD

D���CD;)%�����U������� ����� ��������� �� ������������� �������'(���)N��)3+�-.+.%�-3K2�-K+)

4/+5'b'6�b�&���V��� �� �'�������'�� ����� � �b�&���'�������6��������=������������V�������eI'�-...�+.+0)

4/-5L)b)@������I��������UL)e)@���������M�)%�V��� �� �M��������'�������

� )1�S�����6�����<��������@����+,03�)-2+.)4//5L)R��������')T)=��� ��:)'������� � ��*)*)������ ��?)? �� ��_��

M�&���� �-7��� G������ ���������������� ��� ���������� ���������������cB#��dCDD���CD;)���������� �����������cB#��dCD#CEH�ff�6�

'(��������-K/�-..1%132\.)

4/35J)=������� �')]����7>��]�����@)6 �����')b���7R����M����� ���������������� ������������ �� ��������������������� � � ���������

G������������������������� ��� ����� ��X"�#$H$�� CD �ZB CD%�:���I��&��J���� )3.�-.+3%K\.2K\1)

4/K5V)V����� �N)'����� �)Tg��7N �����')'� �� �L)�����')b���7R����@)6 �����T���������� ����������� ������� ���� �� �M�� ���

��������cB"�EH���"$CD�����Z%�����������������Y����� ����� ����

:���I��&��J���� )3-�-.+K%/K/2/1-)4/15V)@���� ���'�������������������� �� ����(��������� � ����� ����

(��������� �� ������������������ �� �������7��������'��)@� 7����)\-�+,\1%-302-K3)

4/\5h)?� �����')V)@�__�7V�?���=)@������W ���M������ ����������� �

��������� �������� ����������������������� ���������������������������������� �����'��������� ��X�� �D����;)%�'(���)*���),�-../%

/1+2/\+)4/05V)L)����M)h)@����_����)6�����h)?� �����L������������� ���

� ����� ������������������������������ ������'��������� ��X�� �D����;)%�'(��������/+.�-.++%-1\2-\/)

4/,5N)6��������:)')=����� ��>)V��������V)]')M�������J����������������

�������������������A�"B��CDDC�HB�BD������������������� �� ��������������� �X#��CD�C��H�;)%���� �� ����������������������������

i$�H���"H��BC d� D�����:���I��&��J���� )/-�-.+-%+./-2+.3.)43.58)=���� ��6)I ��������M)N��������I)TjL ����;)6��������6)V)6 ������

>)')T�� ���>)@�����:)b������M������ ������� G���7 �� �����������

�'9bI% �W������I������������� ��k"B#�ED������BB%��� ���������7������� ������������ ������������� ���� ��������:���I������

J���� )//�-.+-%\+02\-3)43+5')N����L)'�� ��W���V)'�����')?)'�� � �������M����� ��������

���� �������� ��� ������ �������������������� Y ���� ��� � 7

���� ��������� ������������� �W������������lCD�$CD��;��������+\K0%�>)< ��'(���)I �)3.�-..,%\\+2\\,)

43-5I)L)L ���������')V�������&�T);)V����&���@)V)'�����I)Q�����?)T)@�������R������� �� �������� �������������� ��������7

�������� �W������������lCD�$CD�%��� �� ����� ���:��� ���� )

@� ����)/\�-.++%,+2,1)

43/56)>)I�� �����')M)M���R������� �� ���� ������UN)>)N ������M�)%�:������ ���> ��<���mI ���;���6����������<���I����G�e?�-.+-�)

+332+1\)4335<):)@� �_�����6)V)6 ������?)S����_��R)S)T�<����<)S����������

>)')T�� ������� ������ ���������7������������� ������7����������7

��� G����������� G���7 �� ��������������G� �� ������������6���)N��): �I��)*���)K+�-.++%+\02+,3)

43K5>)N���R����� �������7�����������&��������&����������U;)M)6���7I�]�����T)N��(��7V�����V)R���7I������V)')b����7* � ��N)6�����76��7

���� �M��)%�'��������*������] �'��g� �S)V�� ������SI�� ����J�������� ����*������] �'��g� �)V]������Q����]���V�G�� �-...�)

3\2K1)

4315J)@���_���N)')T�� �R����� ������ �����������&�������(����7�����:���I��&��J���� )+,�-..K%3K\23\-)

43\5@)=������7L�����I)>)L�����T)V)=����JJJ�R��������� ����������7�������� � ���� ������ �� ���������������� �� ���������� ���7

��� �� ���������� ������ ������������������ � �'��������� �

�X�� �D����%�'(��������-0/�-..0%+1/2+1\)4305I)L)L ���������')V�������&�V)')'� ������V)I����&���V)]')M�������

V ����� � ���������������� ������� �������������������������������������� � �� ���nE"��$!E"$CD !oBDD%� ������ �����������

:���I��&��J���� )3K�-.+K%-\2/-)

43,56)@ �����*����� G������������������ ����*��)J���� )-�-..+%,.\2,+1)

4K.5;)S ���e)N��������T)V�����=)�����?)S������V)V):����L)')I�� ��)��S ��J������ ����� ���������������� �p-q+7����������� 7�_������ ����������; Ib��0�\%�-.+/%�10/1\)

4K+5r)'��L)9��?)V���<)9��>)<����<)8�����M������ �����������7

������� � �A�"B��CDDC�HB�BD�������� �� ���������� ��� ������ �7

��������������� �7����&���������� ����������������������� �W������������ � �� �_���s��B B"$H$!D"��"���'(��������/+\�-.++%

+KK2+1+)4K-5R)Q ������N)?������S)J�����'��������� � �� �����&�� ����� ���

'���������&���P���B�D���B�#BECD�@�����%������ ��7���� ��7�������7

����� � ������ ����������>):���T��)+0�+,,K%+,K2+,0)4K/5 );��T)V)=����JJJ�M������ � ��������������X�""$��� !"�D"���tBDB��%��

������������� ����������������������E�"$�!D�#Du�vD�Z�HB�BD%�'(��������-+,�-../%10+21,-)

4K35')M)M���J�������� ����������&���:���I������J���� ),�+,,,%-,+2/.0)

4KK5')M)M���J������ ������������������� �&����������������������������

T��)6 �)J���� )-K�-..+%0-\20/,)4K15N)6���� �6)R�����b������� �&�������������U@)L)@��_�M)������

�M��)%�V�� ��L������'(���������'������� �����eI'�-.+K�)/2KK)4K\5=)<)<���� ��N)R)T�=��� � � G������������ G�����������������

�(����� ���������'(���)R G�� )+,�+,,+%+/\2+1+)

4K05?)@)I� ����bG�������������U������������ �����������@���)>)V��)@� )N��)-,�+,,1%+\+K2+\//)

4K,5N)V)V���g���7]'������')M)V �����')I����'��� G���������������&��U�� ��������� ������� ���N��):���)@� ):���)+K�-..K%\K200)

41.5')M)V �����') ]����7>��]�����V)6)L���� �M)'��]���=)6���������bG�������������������� G������������������� ������������ ���c�EH�Z

d�EH�Z�����6 �)@� ����)���� )6+/,�-..3%+K/2+1+)

41+5*)V)T�������)T)6����')V)*������_����� ��������������� ������U>)S���� ����V)<�� ��M��)%�R���������V��� �� ��U� �� �������N�����

I����������'IV�����<������� ��T6�-..0�)+0/2+,-)41-5V)N ����� ���=)N)=��� ��;)L ����');)V�6�������N)N�����J)N �����

T)< �����@)<����L)I��W���_��@)I����:)=�������:)N�� ���_�

?)<�����S)6 G���V)>)T����� �;);� � ����Q)<��������*)V)T�������)T)6����')V)*������_�')V����������� ����������U����� ����������

����&���@�)>)*���)+.3�-.+.%I+2I1/)41/5J)=������� �')b���7R����)M����J�� ������ ������������� �����

M�� ��� ��� �����cB"�EH���"$CD�����Z%��� �� ��7����� ����� �� 7��������������G� �� ������������'(��������33+�-.+K%K\21/)

4135')T����� � ��T);)V����&���)I�����>)I��������N)V ����I)>)T������

M������ ������� �� �����������VbI%���������� � ��� �����7� ������������������� ��������������� ������������ �� �� ��������

���������X#��CD�C��H�%�'(��������/..�-.+.%+0-2+00)41K5')T����� � ��)N��� ���@)N��� ��:)> ������>)<)I��������>)> �������

I)>)T������R�������� ������� �� �������������������� � �'������

��� ��� ���X�� �D����;)%�������������������� ����� ������>)'(���)N��)T��)I+�-.++%.++����Uww�G)� �) ��w+.)3+\-w-+KK7,K31)I+7

.++)4115I)R ��������')V�_ �V)@)@����� ��T)V ���� �V)>)6����� �>)I��������

V)J�(����� �M����������������������������������������� �M�� ���

��������cB"�EH���"$CD�����Z%��������� �� ������������:���I��&��J���� )/3�-.+/%+30K2+3,K)

41\5T)b)V ���� ���>)6�����?)T)6�������L���������������� �������������� ������������� � ��&���')M���� �)V��� �� )10�-..-%

+/\32+/0.)

xvyC����B���H��vz{BD$|X$���}D$x CE����!~����������2���+\3

Page 188: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 189: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

159

Chapter 11

General conclusions and final considerations

Page 190: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 191: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

161

11.1 General conclusions

The results of the present thesis allowed to formulate the following conclusions:

Rearing temperature and prebiotic dosage may affect fish response to prebiotics,

namely scFOS (Chapter 2, Chapter 3, Chapter 4, Chapter 5, and Chapter 6).

Temperature affected gut microbiota in turbot, with higher temperature (15°C

compared to 20°C) increasing bacterial richness and diversity (Chapter 3). On the

contrary, in gilthead sea bream rearing temperature (18°C and 25°C) did not affect

bacterial richness and diversity (Chapter 6). This seems to indicate that temperature

effect on gut microbiota composition may be species dependent.

Comparatively to optimal rearing temperature (15°C), high temperature (20°C) does

not seem to increase hepatic oxidative stress in turbot (Chapter 4).

scFOS seems to affect turbot's oxidative stress response, but effects were temperature

related (Chapter 4).

scFOS had no remarkable effect in overall fish performance (Chapter 2, Chapter 5,

Chapter 7, and Chapter 9).

XOS increased European sea bass growth performance in PF-based diets (Chapter 7);

however, in white sea bream no effects of XOS were observed in growth performance

(Chapter 9).

A positive correlation between dietary scFOS incorporation and fish growth was

observed at 15°C in turbot (Chapter 2) and at 18°C in gilthead sea bream (Chapter 5).

This seems to indicate a possible beneficial effect of dietary scFOS incorporation when

fish are reared at low temperatures.

No prebiotics effect in gut microbiota communities were detected by PCR-DGGE

(Chapter 3, Chapter 6 and Chapter 9).

In line with mammals, XOS decreased lipogenesis in European sea bass and white sea

bream (Chapter 7 and Chapter 9).

In European sea bass fed FM diets, XOS and scFOS increased glycolytic activity

(Chapter 7).

PF-based diets increased European sea bass liver lipid peroxidation levels and had

negative impacts in the distal gut histomorphology compared with fish fed FM-based

diets (Chapter 8).

XOS incorporation, both in PF and FM diets fed to European sea bass, reduced

antioxidant enzymatic activity, suggesting a role in the reduction of ROS production

(Chapter 8).

scFOS and XOS incorporation in PF diets were not effective in counterbalancing the

negative effects of PF diets in gut morphology of European sea bass (Chapter 8).

In white sea bream, GOS ameliorated the histomorphological alterations that occurred

during the initial period (15 days) of feeding with PF-based diets (Chapter 10).

Page 192: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

162

In white sea bream, XOS stimulated some of the measured immune system

parameters, indicating that it may contribute to an enhanced fish immune status

(Chapter 10).

Summarizing, XOS improved growth performance in fish fed PF-based diets. As reported in

mammals, XOS also decreased lipogenesis in European sea bass and white sea bream. XOS

effect on lipogenesis of European sea bass and white sea bream suggest that its effect on

intermediary metabolism may be similar among species. In white sea bream, XOS stimulated

some immune parameters. Thus, from the three prebiotics tested (scFOS, XOS, and GOS), XOS

seems the most promising to be used in fish aquaculture, namely in diets rich in PF ingredients.

Dietary scFOS may also have potential in improving fish growth when fish are reared at low

temperatures.

11.2 Final considerations

One of the main conclusions of the present thesis is that XOS seems a promising prebiotic to

be used in fish aquaculture. Therefore, this prebiotic should be further studied in other fish

species and combining other study areas. Moreover, the fact that XOS seemed to have the

same effect in a carnivorous and an omnivorous fish, increases the need of checking that in

other fish species.

Assuming that prebiotics act directly in fish gut microbiota, and since in the current thesis no

effect was detected in gut microbiota communities using PCR-DGGE, a semi-quantitative

technique, quantitative techniques such as fluorescent in situ hybridization, quantitative real-

time PCR and next-generation sequencing should be used in future studies as a means to

overcome limitations associated with PCR-DGGE (Rastogi and Sani, 2011; Zhou et al., 2014).

Although PCR-DGGE is a sensitive technique, which allows identification of the dominant

microbes present in environmental samples, it also presents some problems. PCR-DGGE uses a

low number of nucleotides in primers, which difficult resolution between highly similar strains

and the identification beyond genus level can be difficult. Moreover, PCR amplicons with

similar denaturing characteristics may migrate to the same location lane, complicating gel

interpretation and operational taxonomic units identification (Zhou et al., 2014).

Since prebiotics beneficial effects may be related to changes in microbial community activities

instead of changes in numbers or diversity, future studies about SCFAs production (Gibson and

Roberfroid, 1995) should be though when testing prebiotics effects.

Most studies that tested prebiotics effect against bacterial or stress challenges reported

improved fish resistance (Cerezuela et al., 2012; Hoseinifar et al., 2013; Hoseinifar et al.,

2014b; Hoseinifar et al., 2015c; Soleimani et al., 2012; Torrecillas et al., 2007; Torrecillas et al.,

2012). Although prebiotics affect immune related parameters or fish oxidative stress status, to

further elucidate these potential effects challenge trials should be made. The most promising

Page 193: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

163

and practical challenges are the ones involving bacteria commonly responsible for heavy losses

in aquaculture production, or changes in environmental conditions, such as sudden

temperatures changes, which may be a problem in the aquaculture industry.

Recently, some authors started to unravel the mechanisms beyond prebiotic effects on fish

(Cerezuela et al., 2012; Cerezuela et al., 2013b; Torrecillas et al., 2015b). However, those

studies are still in their early stages and much work still needs to be performed, as most

knowledge still originates from mammal models. Thus, studies about the expression of genes

regulating the observed prebiotics effects are necessary and of utmost importance.

Contrary to the reported decrease in lipogenesis in mammals fed FOS (Delzenne, 2003; Gibson

and Roberfroid, 1995; Roberfroid et al., 2010), the tendency for lipogenesis increase with

scFOS dietary incorporation observed in this thesis should be further confirmed.

Finally, the observed beneficial effect of scFOS at low rearing temperatures deserves to be

further exploited. Maybe in some fish, scFOS beneficial effects in growth are only triggered

when fish are reared in non-perfect conditions, as in the case of gilthead sea bream reared at

low temperatures. Since, during winter, outdoor aquacultures might face very low rearing

temperatures this is a field that deserves to be further explored.

Page 194: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 195: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

165

References

Page 196: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°
Page 197: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

167

Aachary, A.A., Prapulla, S.G., 2011. Xylooligosaccharides (XOS) as an emerging prebiotic:

microbial synthesis, utilization, structural characterization, bioactive properties, and

applications. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 10, 2-16.

Abdelmalek, B.E., Driss, D., Kallel, F., Guargouri, M., Missaoui, H., Chaabouni, S.E., Ayadi,

M.A., Bougatef, A., 2015. Effect of xylan oligosaccharides generated from corncobs on food

acceptability, growth performance, haematology and immunological parameters of

Dicentrarchus labrax fingerlings. Fish Physiology and Biochemistry 41, 1587-1596.

Abellán, E., Basurco, B., 1999. Marine finfish species diversification: current situation

and prospects in Mediterranean aquaculture. CIHEAM-IAMZ, Zaragoza, Spain, 24, 139p.

Abid, A., Davies, S.J., Waines, P., Emery, M., Castex, M., Gioacchini, G., Carnevali, O.,

Bickerdike, R., Romero, J., Merrifield, D.L., 2013. Dietary synbiotic application modulates

Atlantic salmon (Salmo salar) intestinal microbial communities and intestinal immunity. Fish &

Shellfish Immunology 35, 1948-1956.

Abrahamse, S.L., Pool-Zobel, B.L., Rechkemmer, G., 1999. Potential of short chain fatty

acids to modulate the induction of DNA damage and changes in the intracellular calcium

concentration by oxidative stress in isolated rat distal colon cells. Carcinogenesis 20, 629-634.

Adron, J.W., Blair, A., Cowey, C.B., Shanks, A.M., 1976. Effects of dietary energy level and

dietary energy source on growth, feed conversion and body composition of turbot

(Scophthalmus maximus L.). Aquaculture 7, 125-132.

Adron, J.W., Knox, D., Cowey, C.B., Ball, G.T., 1978. Studies on the nutrition of marine

flatfish. The pyridoxine requirement of turbot (Scophthalmus maximus). British journal of

Nutrition 40, 261-268.

Ai, Q., Xu, H., Mai, K., Xu, W., Wang, J., Zhang, W., 2011. Effects of dietary

supplementation of Bacillus subtilis and fructooligosaccharide on growth performance,

survival, non-specific immune response and disease resistance of juvenile large yellow croaker,

Larimichthys crocea. Aquaculture 317, 155-161.

Akrami, R., Iri, Y., Rostami, H.K., Mansour, M.R., 2013. Effect of dietary supplementation

of fructooligosaccharide (FOS) on growth performance, survival, lactobacillus bacterial

population and hemato-immunological parameters of stellate sturgeon (Acipenser stellatus)

juvenile. Fish & Shellfish Immunology 35, 1235-1239.

Al-Harbi, A.H., Uddin, M.N., 2004. Seasonal variation in the intestinal bacterial flora of

hybrid tilapia (Oreochromis niloticus×Oreochromis aureus) cultured in earthen ponds in Saudi

Arabia. Aquaculture 229, 37-44.

Alliot, E., Febvre, A., Metailler, R., Pastoureaud, A., 1974. Besoins nutritifs du bar

(Dicentrarchus labrax L.) Etude du taux de protéine et du taux de lipide dans le régime. Actes

de Colloque CNEXO, Brest, France, pp. 215-228.

Anderson, J.W., Bridges, S.R., 1984. Short-chain fatty acid fermentation products of plant

fiber affect glucose metabolism of isolated rat hepatocytes. Experimental Biology and

Medicine 177, 372-376.

Page 198: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

168

Anguiano, M., Pohlenz, C., Buentello, A., Gatlin III, D.M., 2013. The effects of prebiotics

on the digestive enzymes and gut histomorphology of red drum (Sciaenops ocellatus) and

hybrid striped bass (Morone chrysops × M. saxatilis). British Journal of Nutrition 109, 623-629.

Baeverfjord, G., Krogdahl, Å., 1996. Development and regression of soybean meal

induced enteritis in Atlantic salmon, Salmo salar L., distal intestine: a comparison with the

intestines of fasted fish. Journal of Fish Diseases 19, 375-387.

Bairagi, A., Ghosh, K.S., Sen, S.K., Ray, A.K., 2002. Enzyme producing bacterial flora

isolated from fish digestive tracts. Aquacult Int 10, 109-121.

Bali, V., Panesar, P.S., Bera, M.B., Panesar, R., 2015. Fructo-oligosaccharides: production,

purification and potential applications. Critical reviews in food science and nutrition 55, 1475-

1490.

Ballestrazzi, R., Lanari, D., D'Agaro, E., Mion, A., 1994. The effect of dietary protein level

and source on growth, body composition, total ammonia and reactive phosphate excretion of

growing sea bass (Dicentrarchus labrax). Aquaculture 127, 197-206.

Barazi-Yeroulanos, L., 2010. Synthesis of Mediterranean marine finfish aquaculture: a

marketing and promotion strategy. Fao Fisheries and Aquaculture Department, Rome, pp. 221.

Barnabé, G., 1989. Aquaculture. Tec. Doc. Lavoisier, Paris, France, 1344p.

Bates, J.M., Mittge, E., Kuhlman, J., Baden, K.N., Cheesman, S.E., Guillemin, K., 2006.

Distinct signals from the microbiota promote different aspects of zebrafish gut differentiation.

Developmental Biology 297, 374-386.

Blair, J.B., Cook, D.E., Lardy, H.A., 1973. Interaction of propionate and lactate in the

perfused rat liver effects of glucagon and oleate. Journal of biological chemistry 248, 3608-

3614.

Bonaldo, A., Parma, L., Mandrioli, L., Sirri, R., Fontanillas, R., Badiani, A., Gatta, P.P.,

2011. Increasing dietary plant proteins affects growth performance and ammonia excretion

but not digestibility and gut histology in turbot (Psetta maxima) juveniles. Aquaculture 318,

101-108.

Bornet, F.R.J., Brouns, F., Tashiro, Y., Duvillier, V., 2002. Nutritional aspects of short-

chain fructooligosaccharides: natural occurrence, chemistry, physiology and health

implications. Digestive and Liver Disease 34, S111-S120.

Boujard, T., Gélineau, A., Covès, D., Corraze, G., Dutto, G., Gasset, E., Kaushik, S., 2004.

Regulation of feed intake, growth, nutrient and energy utilisation in European sea bass

(Dicentrarchus labrax) fed high fat diets. Aquaculture 231, 529-545.

Bricknell, I., Dalmo, R.A., 2005. The use of immunostimulants in fish larval aquaculture.

Fish & Shellfish Immunology 19, 457-472.

Broekaert, W.F., Courtin, C.M., Verbeke, K., Van de Wiele, T., Verstraete, W., Delcour,

J.A., 2011. Prebiotic and other health-related effects of cereal-derived arabinoxylans,

arabinoxylan-oligosaccharides, and xylooligosaccharides. Critical reviews in food science and

nutrition 51, 178-194.

Page 199: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

169

Bucio, A., Hartemink, R., Schrama, J.W., Verreth, J., Rombouts, F.M., 2006. Presence of

lactobacilli in the intestinal content of freshwater fish from a river and from a farm with a

recirculation system. Food Microbiology 23, 476-482.

Buentello, J.A., Neill, W.H., Gatlin III, D.M., 2010. Effects of dietary prebiotics on the

growth, feed efficiency and non-specific immunity of juvenile red drum Sciaenops ocellatus fed

soybean-based diets. Aquaculture Research 41, 411-418.

Burr, G., Hume, M., Neill, W.H., Gatlin III, D.M., 2008a. Effects of prebiotics on nutrient

digestibility of a soybean-meal-based diet by red drum Sciaenops ocellatus (Linnaeus).

Aquaculture Research 39, 1680-1686.

Burr, G., Hume, M., Ricke, S., Nisbet, D., Gatlin III, D., 2008b. A preliminary in vitro

assessment of GroBiotic®-A, brewer's yeast and fructooligosaccharide as prebiotics for the red

drum Sciaenops ocellatus. Journal of Environmental Science and Health B 43, 253-260.

Burr, G., Hume, M., Ricke, S., Nisbet, D., Gatlin III, D., 2010. In vitro and in vivo

evaluation of the prebiotics GroBiotic®-A, inulin, mannanoligosaccharide, and

galactooligosaccharide on the digestive microbiota and performance of hybrid striped bass

(Morone chrysops × Morone saxatilis). Microb Ecol 59, 187-198.

Caceres-Martinez, C., Cadena-Roa, M., Métailler, R., 1984. Nutritional requeriments of

turbot (Scophthalmus maximus): I. A preliminary study of protein and lipid utilization. Journal

of the World Mariculture Society 15, 191-202.

Cani, P.D., Daubioul, C.A., Reusens, B., Remacle, C., Catillon, G., Delzenne, N.M., 2005.

Involvement of endogenous glucagon-like peptide-1 (7–36) amide on glycaemia-lowering

effect of oligofructose in streptozotocin-treated rats. Journal of Endocrinology 185, 457-465.

Capone, D.G., Weston, D.P., Miller, V., Shoemaker, C., 1996. Antibacterial residues in

marine sediments and invertebrates following chemotherapy in aquaculture. Aquaculture 145,

55-75.

Cardoso, I.S.A., 2010. Avaliação da substituição da farinha de peixe por matérias-primas

vegetais como fonte proteica em Diplodus sargus. Master thesis, Faculdade de Ciências,

Universidade do Porto, 63p.

Castell, J.D., Bell, J.G., Tocher, D.R., Sargent, J.R., 1994. Effects of purified diets

containing different combinations of arachidonic and docosahexaenoic acid on survival,

growth and fatty acid composition of juvenile turbot (Scophthalmus maximus). Aquaculture

128, 315-333.

Cerezuela, R., Cuesta, A., Meseguer, J., Esteban, M.Á., 2008. Effects of inulin on gilthead

seabream (Sparus aurata L.) innate immune parameters. Fish & Shellfish Immunology 24, 663-

668.

Cerezuela, R., Guardiola, F.A., Meseguer, J., Esteban, M.Á., 2012. Increases in immune

parameters by inulin and Bacillus subtilis dietary administration to gilthead seabream (Sparus

aurata L.) did not correlate with disease resistance to Photobacterium damselae. Fish &

Shellfish Immunology 32, 1032-1040.

Page 200: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

170

Cerezuela, R., Fumanal, M., Tapia-Paniagua, S.T., Meseguer, J., Moriñigo, M.Á., Esteban,

M.Á., 2013a. Changes in intestinal morphology and microbiota caused by dietary

administration of inulin and Bacillus subtilis in gilthead sea bream (Sparus aurata L.)

specimens. Fish & Shellfish Immunology 34, 1063-1070.

Cerezuela, R., Meseguer, J., Esteban, M.Á., 2013b. Effects of dietary inulin, Bacillus

subtilis and microalgae on intestinal gene expression in gilthead seabream (Sparus aurata L.).

Fish & Shellfish Immunology 34, 843-848.

Collier, L.M., Pinn, E.H., 1998. An assessment of the acute impact of the sea lice

treatment ivermectin on a benthic community. Journal of Experimental Marine Biology and

Ecology 230, 131-147.

Couto, A., Enes, P., Peres, H., Oliva-Teles, A., 2008. Effect of water temperature and

dietary starch on growth and metabolic utilization of diets in gilthead sea bream (Sparus

aurata) juveniles. Comparative Biochemistry and Physiology A 151, 45-50.

Couto, A., Enes, P., Peres, H., Oliva-Teles, A., 2012. Temperature and dietary starch level

affected protein but not starch digestibility in gilthead sea bream juveniles. Fish Physiology and

Biochemistry 38, 595-601.

Couto, A., Kortner, T.M., Penn, M., Bakke, A.M., Krogdahl, Å., Oliva-Teles, A., 2014a.

Effects of dietary soy saponins and phytosterols on gilthead sea bream (Sparus aurata) during

the on-growing period. Animal Feed Science and Technology 198, 203-214.

Couto, A., Kortner, T.M., Penn, M., Bakke, A.M., Krogdahl, Å., Oliva-Teles, A., 2014b.

Effects of dietary phytosterols and soy saponins on growth, feed utilization efficiency and

intestinal integrity of gilthead sea bream (Sparus aurata) juveniles. Aquaculture 432, 295-303.

Couto, A., Kortner, T.M., Penn, M., Bakke, A.M., Krogdahl, Å., Oliva-Teles, A., 2015.

Dietary saponins and phytosterols do not affect growth, intestinal morphology and immune

response of on-growing European sea bass (Dicentrarchus labrax). Aquaculture Nutrition 21,

970-982.

Coutteau, P., Van Stappen, G., Sorgeloos, P., 1996. A standard experimental diet for the

study of fatty acid requirements of weaning and first ongrowing stages of the European sea

bass Dicentrarchus labrax L.: comparison of extruded and extruded/coated diets. Archives of

Animal Nutrition 49, 49-59.

Cowey, C.B., Adron, J.W., Knox, D., Ball, G.T., 1975. Studies on the nutrition of marine

flatfish. The thiamin requirement of turbot (Scophthalmus maximus). British Journal of

Nutrition 34, 383-390.

Cui, L., Xu, W., Ai, Q., Wang, D., Mai, K., 2013. Effects of dietary chitosan oligosaccharide

complex with rare earth on growth performance and innate immune response of turbot,

Scophthalmus maximus L. Aquaculture Research 44, 683-690.

Davies, S.J., Morris, P.C., Baker, R.T.M., 1997. Partial substitution of fish meal and full-fat

soya bean meal with wheat gluten and influence of lysine supplementation in diets for rainbow

trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum). Aquaculture Research 28, 317-328.

Page 201: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

171

De Francesco, M., Parisi, G., Pérez-Sánchez, J., Gómez-Réqueni, P., Médale, F., Kaushik,

S.J., Mecatti, M., Poli, B.M., 2007. Effect of high-level fish meal replacement by plant proteins

in gilthead sea bream (Sparus aurata) on growth and body/fillet quality traits. Aquaculture

Nutrition 13, 361-372.

Delzenne, N.M., 2003. Oligosaccharides: state of the art. Proceedings of the nutrition

Society 62, 177-182.

Delzenne, N.M., Cani, P.D., Neyrinck, A.M., 2007. Modulation of glucagon-like peptide 1

and energy metabolism by inulin and oligofructose: experimental data. The Journal of nutrition

137, 2547S-2551S.

Delzenne, N.M., Cani, P.D., Neyrinck, A.M., 2008. Prebiotics and lipid metabolism, in:

Versalovic, J., Wilson, M. (Eds.), Therapeutic microbiology: probiotics and related strategies.

ASM Press, Washington, DC, pp. 183-192.

Devesa, S., 1994. Nutrition and feeding of cultured turbot (Scophthalmus maximus L.),

in: Lavens, P., Remmerswaal, R.A.M. (Eds.), Turbot culture: Problems and prospects. European

Aquaculture Society, Gent, Belgium, pp. 81-92.

Dias, J., Gomes, E.F., Kaushik, S.J., 1997. Improvement of feed intake through

supplementation with an attractant mix in European seabass fed plant-protein rich diets.

Aquatic Living Resources 10, 385-389.

Dias, J., Alvarez, M.J., Diez, A., Arzel, J., Corraze, G., Bautista, J.M., Kaushik, S.J., 1998.

Regulation of hepatic lipogenesis by dietary protein/energy in juvenile European seabass

(Dicentrarchus labrax). Aquaculture 161, 169-186.

Dias, J., Conceição, L.E.C., Ribeiro, A.R., Borges, P., Valente, L.M.P., Dinis, M.T., 2009.

Practical diet with low fish-derived protein is able to sustain growth performance in gilthead

seabream (Sparus aurata) during the grow-out phase. Aquaculture 293, 255-262.

Dimitroglou, A., Merrifield, D.L., Moate, R., Davies, S.J., Spring, P., Sweetman, J., Bradley,

G., 2009. Dietary mannan oligosaccharide supplementation modulates intestinal microbial

ecology and improves gut morphology of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum).

Journal of animal science 87, 3226-3234.

Dimitroglou, A., Davies, S.J., Sweetman, J., Divanach, P., Chatzifotis, S., 2010a. Dietary

supplementation of mannan oligosaccharide on white sea bream (Diplodus sargus L.) larvae:

effects on development, gut morphology and salinity tolerance. Aquaculture Research 41,

e245-e251.

Dimitroglou, A., Merrifield, D.L., Spring, P., Sweetman, J., Moate, R., Davies, S.J., 2010b.

Effects of mannan oligosaccharide (MOS) supplementation on growth performance, feed

utilisation, intestinal histology and gut microbiota of gilthead sea bream (Sparus aurata).

Aquaculture 300, 182-188.

Dimitroglou, A., Merrifield, D.L., Carnevali, O., Picchietti, S., Avella, M., Daniels, C.,

Güroy, D., Davies, S.J., 2011a. Microbial manipulations to improve fish health and production –

A Mediterranean perspective. Fish & Shellfish Immunology 30, 1-16.

Page 202: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

172

Dimitroglou, A., Reynolds, P., Ravnoy, B., Johnsen, F., Sweetman, J.W., Johansen, J.,

Davies, S.J., 2011b. The effect of Mannan Oligosaccharide supplementation on Atlantic salmon

smolts (Salmo salar L.) fed diets with high levels of plant proteins. Journal of Aquaculture

Research & Development S1:011, doi:10.4172/2155-9546.S4171-4011.

Enes, P., Panserat, S., Kaushik, S., Oliva-Teles, A., 2006a. Rapid metabolic adaptation in

European sea bass (Dicentrarchus labrax) juveniles fed different carbohydrate sources after

heat shock stress. Comparative Biochemistry and Physiology A 145, 73-81.

Enes, P., Panserat, S., Kaushik, S., Oliva-Teles, A., 2006b. Effect of normal and waxy

maize starch on growth, food utilization and hepatic glucose metabolism in European sea bass

(Dicentrarchus labrax) juveniles. Comparative Biochemistry and Physiology A 143, 89-96.

Enes, P., Panserat, S., Kaushik, S., Oliva-Teles, A., 2008a. Hepatic glucokinase and

glucose-6-phosphatase responses to dietary glucose and starch in gilthead sea bream (Sparus

aurata) juveniles reared at two temperatures. Comparative Biochemistry and Physiology A

149, 80-86.

Enes, P., Panserat, S., Kaushik, S., Oliva-Teles, A., 2008b. Growth performance and

metabolic utilization of diets with native and waxy maize starch by gilthead sea bream (Sparus

aurata) juveniles. Aquaculture 274, 101-108.

FAO, 2005a. Cultured aquatic species information programme. Sparus aurata. FAO

Fisheries and Aquaculture Department [online], Rome, Italy, [Cited September 2015].

http://www.fao.org/fishery/culturedspecies/Sparus_aurata/en

FAO, 2005b. Cultured aquatic species information programme. Psetta maxima. FAO

Fisheries and Aquaculture Department [online], Rome, Italy, [Cited September 2015].

http://www.fao.org/fishery/culturedspecies/Psetta_maxima/en

FAO, 2005c. Cultured aquatic species information programme. Dicentrarchus labrax.

FAO Fisheries and Aquaculture Department [online], Rome, Italy, [Cited September, 2015].

http://www.fao.org/fishery/culturedspecies/Dicentrarchus_labrax/en

FAO, 2005d. Species fact sheets Diplodus sargus. FAO Fisheries and Aquaculture

Department [online], Rome, Italy, [Cited September 2015].

http://www.fao.org/fishery/species/2370/en

FAO, 2014. The state of world fisheries and aquaculture: Opportunities and challenges.

Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy, 243p.

FIGIS, 2015. Global aquaculture production 1950-2013 FAO Fisheries and Aquaculture

Department, [Cited September 2015]. http://www.fao.org/fishery/statistics/global-

aquaculture-production/query/en

Figueiredo, M., Morato, T., Barreiros, J.P., Afonso, P., Santos, R.S., 2005. Feeding ecology

of the white seabream, Diplodus sargus, and the ballan wrasse, Labrus bergylta, in the Azores.

Fisheries Research 75, 107-119.

Fournier, V., Gouillou-Coustans, M.F., Kaushik, S.J., 2000. Hepatic ascorbic acid

saturation is the most stringent response criterion for determining the vitamin C requirement

of juvenile European sea bass (Dicentrarchus labrax). The Journal of nutrition 130, 617-620.

Page 203: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

173

Fournier, V., Huelvan, C., Desbruyeres, E., 2004. Incorporation of a mixture of plant

feedstuffs as substitute for fish meal in diets of juvenile turbot (Psetta maxima). Aquaculture

236, 451-465.

Francis, G., Makkar, H.P.S., Becker, K., 2001. Antinutritional factors present in plant-

derived alternate fish feed ingredients and their effects in fish. Aquaculture 199, 197-227.

Frost, G.S., Brynes, A.E., Dhillo, W.S., Bloom, S.R., McBurney, M.I., 2003. The effects of

fiber enrichment of pasta and fat content on gastric emptying, GLP-1, glucose, and insulin

responses to a meal. European journal of clinical nutrition 57, 293-298.

Fuller, R., 1989. Probiotics in man and animals. Journal of Applied Bacteriology 66, 365-

378.

Gatesoupe, F.J., Léger, C., Boudon, M., Métailler, R., Luquet, P., 1977a. Alimentation

lipidique du turbot (Scophthalmus maximus L.). II. Influence de la suplementation en esters

méthyliques de l'acide linolénique et de da complémentation en acides gras de la série w9 sur

la croissance. Annales de Hydrobiologie 8, 247-254.

Gatesoupe, F.J., Léger, C., Métailler, R., Luquet, P., 1977b. Alimentation lipidique du

turbot (Scophthalmus maximus L.). I. Influence de la longueur de chaine des acides gras de la

série w3. Annales de Hydrobiologie 8, 89-97.

Gatlin III, D.M., Barrows, F.T., Brown, P., Dabrowski, K., Gaylord, T.G., Hardy, R.W.,

Herman, E., Hu, G., Krogdahl, Å., Nelson, R., Overturf, K., Rust, M., Sealey, W., Skonberg, D.,

Souza, E.J., Stone, D., Wilson, R., Wurtele, E., 2007. Expanding the utilization of sustainable

plant products in aquafeeds: a review. Aquaculture Research 38, 551-579.

Geraylou, Z., Souffreau, C., Rurangwa, E., D'Hondt, S., Callewaert, L., Courtin, C.M.,

Delcour, J.A., Buyse, J., Ollevier, F., 2012. Effects of arabinoxylan-oligosaccharides (AXOS) on

juvenile Siberian sturgeon (Acipenser baerii) performance, immune responses and

gastrointestinal microbial community. Fish & Shellfish Immunology 33, 718-724.

Gibson, G.R., Roberfroid, M., 1995. Dietary modulation of the human colonie

microbiota: introducing the concept of prebiotics. Journal of nutrition 125, 1401-1412.

Gibson, G.R., Probert, H.M., Van Loo, J., Rastall, R.A., Roberfroid, M.B., 2004. Dietary

modulation of the human colonic microbiota: updating the concept of prebiotics. Nutrition

Research Reviews 17, 259-275.

Gobinath, D., Madhu, A.N., Prashant, G., Srinivasan, K., Prapulla, S.G., 2010. Beneficial

effect of xylo-oligosaccharides and fructo-oligosaccharides in streptozotocin-induced diabetic

rats. British journal of nutrition 104, 40-47.

Golomazou, E., Athanassopoulou, F., Vagianou, S., Sabatakou, O., Tsantilas, H., Rigos, G.,

Kokkokiris, L., 2006. Diseases of white sea bream (Diplodus sargus L.) reared in experimental

and commercial conditions in Greece. Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences 30,

389-396.

Gómez-Requeni, P., Mingarro, M., Kirchner, S., Calduch-Giner, J.A., Médale, F., Corraze,

G., Panserat, S., Martin, S.A.M., Houlihan, D.F., Kaushik, S.J., Pérez-Sánchez, J., 2003. Effects of

dietary amino acid profile on growth performance, key metabolic enzymes and somatotropic

axis responsiveness of gilthead sea bream (Sparus aurata). Aquaculture 220, 749-767.

Page 204: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

174

Gómez-Requeni, P., Mingarro, M., Calduch-Giner, J.A., Médale, F., Martin, S.A.M.,

Houlihan, D.F., Kaushik, S., Pérez-Sánchez, J., 2004. Protein growth performance, amino acid

utilisation and somatotropic axis responsiveness to fish meal replacement by plant protein

sources in gilthead sea bream (Sparus aurata). Aquaculture 232, 493-510.

Graf, E., 1992. Antioxidant potential of ferulic acid. Free Radical Biology and Medicine

13, 435-448.

Grisdale-Helland, B., Helland, S.J., Gatlin III, D.M., 2008. The effects of dietary

supplementation with mannanoligosaccharide, fructooligosaccharide or

galactooligosaccharide on the growth and feed utilization of Atlantic salmon (Salmo salar).

Aquaculture 283, 163-167.

Gültepe, N., Salnur, S., Hoşsu, B., Hisar, O., 2011. Dietary supplementation with

Mannanoligosaccharides (MOS) from Bio-Mos enhances growth parameters and digestive

capacity of gilthead sea bream (Sparus aurata). Aquaculture Nutrition 17, 482-487.

Gültepe, N., Hisar, O., Salnur, S., Hoşsu, B., Tanrikul, T.T., Aydın, S., 2012. Preliminary

assessment of dietary mannanoligosaccharides on growth performance and health status of

gilthead seabream Sparus auratus. Journal of aquatic animal health 24, 37-42.

Gültepe, N., Kesbiç, O.S., Acar, Ü., Gökkuş, K., Gültepe, M.İ., Sönmez, A.Y., Bilen, S.,

Aydın, S., 2015. Effects of prebiotic mannanoligosaccharides on histology and biochemical

blood parameters of gilthead seabream, Sparus aurata. The Israeli Journal of Aquaculture -

Bamidgeh.

Hagi, T., Tanaka, D., Iwamura, Y., Hoshino, T., 2004. Diversity and seasonal changes in

lactic acid bacteria in the intestinal tract of cultured freshwater fish. Aquaculture 234, 335-346.

Henrique, M.M.F., Gomes, E.F., Gouillou-Coustans, M.F., Oliva-Teles, A., Davies, S.J.,

1998. Influence of supplementation of practical diets with vitamin C on growth and response

to hypoxic stress of seabream, Sparus aurata. Aquaculture 161, 415-426.

Hidalgo, F., Alliot, E., 1988. Influence of water temperature on protein requirement and

protein utilization in juvenile sea bass, Dicentrarchus labrax. Aquaculture 72, 115-129.

Hoseinifar, S.H., Mirvaghefi, A., Merrifield, D.L., Amiri, B.M., Yelghi, S., Bastami, K.D.,

2011a. The study of some haematological and serum biochemical parameters of juvenile

beluga (Huso huso) fed oligofructose. Fish physiology and biochemistry 37, 91-96.

Hoseinifar, S.H., Mirvaghefi, A., Mojazi Amiri, B., Rostami, H.K., Merrifield, D., 2011b. The

effects of oligofructose on growth performance, survival and autochthonous intestinal

microbiota of beluga (Huso huso) juveniles. Aquaculture Nutrition 17, 498-504.

Hoseinifar, S.H., Khalili, M., Rostami, H.K., Esteban, M.Á., 2013. Dietary

galactooligosaccharide affects intestinal microbiota, stress resistance, and performance of

Caspian roach (Rutilus rutilus) fry. Fish & shellfish immunology 35, 1416-1420.

Hoseinifar, S.H., Sharifian, M., Vesaghi, M.J., Khalili, M., Esteban, M.Á., 2014a. The

effects of dietary xylooligosaccharide on mucosal parameters, intestinal microbiota and

morphology and growth performance of Caspian white fish (Rutilus frisii kutum) fry. Fish &

shellfish immunology 39, 231-236.

Page 205: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

175

Hoseinifar, S.H., Soleimani, N., Ringø, E., 2014b. Effects of dietary fructo-oligosaccharide

supplementation on the growth performance, haemato-immunological parameters, gut

microbiota and stress resistance of common carp (Cyprinus carpio) fry. British Journal of

Nutrition 112, 1296-1302.

Hoseinifar, S.H., Eshaghzadeh, H., Vahabzadeh, H., Peykaran Mana, N., 2015a.

Modulation of growth performances, survival, digestive enzyme activities and intestinal

microbiota in common carp (Cyprinus carpio) larvae using short chain fructooligosaccharide.

Aquaculture Research doi:10.1111/are.12777.

Hoseinifar, S.H., Esteban, M.Á., Cuesta, A., Sun, Y.-Z., 2015b. Prebiotics and Fish Immune

Response: A Review of Current Knowledge and Future Perspectives. Reviews in Fisheries

Science & Aquaculture 23, 315-328.

Hoseinifar, S.H., Mirvaghefi, A., Amoozegar, M.A., Sharifian, M., Esteban, M.Á., 2015c.

Modulation of innate immune response, mucosal parameters and disease resistance in

rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) upon synbiotic feeding. Fish & Shellfish Immunology 45,

27-32.

Huazano-García, A., López, M.G., 2013. Metabolism of short chain fatty acids in the

colon and faeces of mice after a supplementation of diets with agave fructans, in: Baez, R.V.

(Ed.), Lipid Metabolism. INTECH Open Access Publisher, pp. 163-182.

Hui-Yuan, L., Zhi-gang, Z., Rudeaux, F., Respondek, F., 2007. Effects of dietary short chain

fructo-oligosaccharides on intestinal microflora, mortality and growth performance of

Oreochromis aureus♂× O. niloticus♀. Chinese Journal of Animal Nutrition 19, 691-697.

Ibeas, C., Izquierdo, M.S., Lorenzo, A., 1994. Effect of different levels of n−3 highly

unsaturated fatty acids on growth and fatty acid composition of juvenile gilthead seabream

(Sparus aurata). Aquaculture 127, 177-188.

Ibeas, C., Cejas, J., Gómez, T., Jerez, S., Lorenzo, A., 1996. Influence of dietary n − 3

highly unsaturated fatty acids levels on juvenile gilthead seabream (Sparus aurata) growth and

tissue fatty acid composition. Aquaculture 142, 221-235.

Jollivet, D., Gabaudan, J., Metailler, R., 1988. Some effects of physical state and dietary

level of starch, temperature and meal size on turbot (Scophtalmus maximus L.) digestive

processes, ICES, CM, 17p.

Kalogeropoulos, N., Alexis, M.N., Henderson, R.J., 1992. Effects of dietary soybean and

cod-liver oil levels on growth and body composition of gilthead bream (Sparus aurata).

Aquaculture 104, 293-308.

Kanazawa, A., 1985. Essential fatty acid and lipid requirement of fish, in: Cowey, C.B.,

Mackie, A.M., Bell, J.G. (Eds.), Nutrition and feeding in fish. Academic Press London, pp. 281-

298.

Kaushik, S.J., 1998. Whole body amino acid composition of European seabass

(Dicentrarchus labrax), gilthead seabream (Sparus aurata) and turbot (Psetta maxima) with an

estimation of their IAA requirement profiles. Aquatic Living Resources 11, 355-358.

Page 206: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

176

Kaushik, S.J., Gouillou-Coustans, M.F., Cho, C.Y., 1998. Application of the

recommendations on vitamin requirements of finfish by NRC (1993) to salmonids and sea bass

using practical and purified diets. Aquaculture 161, 463-474.

Kaushik, S.J., Covès, D., Dutto, G., Blanc, D., 2004. Almost total replacement of fish meal

by plant protein sources in the diet of a marine teleost, the European seabass, Dicentrarchus

labrax. Aquaculture 230, 391-404.

Kissil, G.W., Cowey, C.B., Adron, J.W., Richards, R.H., 1981. Pyridoxine requirements of

the gilthead bream, Sparus aurata. Aquaculture 23, 243-255.

Kissil, G.W., Lupatsch, I., 2004. Successful replacement of fishmeal by plant proteins in

diets for the gilthead seabream, Sparus aurata L. The Israeli Journal of Aquaculture-Bamidgeh

56, 188-199.

Krogdahl, Å., Bakke-Mckellep, A.M., Røed, K.H., Baeverfjord, G., 2000. Feeding Atlantic

salmon Salmo salar L. soybean products: effects on disease resistance (furunculosis), and

lysozyme and IgM levels in the intestinal mucosa. Aquaculture Nutrition 6, 77-84.

Krogdahl, Å., Penn, M., Thorsen, J., Refstie, S., Bakke, A.M., 2010. Important

antinutrients in plant feedstuffs for aquaculture: an update on recent findings regarding

responses in salmonids. Aquaculture Research 41, 333-344.

Lanari, D., Poli, B.M., Ballestrazzi, R., Lupi, P., D'Agaro, E., Mecatti, M., 1999. The effects

of dietary fat and NFE levels on growing European sea bass (Dicentrarchus labrax L.). Growth

rate, body and fillet composition, carcass traits and nutrient retention efficiency. Aquaculture

179, 351-364.

Lauzon, H.L., Dimitroglou, A., Merrifield, D.L., Ringø, E., Davies, S.J., 2014. Probiotics and

Prebiotics: Concepts, Definitions and History, in: Merrifield, D., Ringø, E. (Eds.), Aquaculture

Nutrition: Gut Health, Probiotics and Prebiotics. John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK, pp.

169-184.

Lee, H.-W., Park, Y.-S., Jung, J.-S., Shin, W.-S., 2002. Chitosan oligosaccharides, dp 2–8,

have prebiotic effect on the Bifidobacterium bifidium and Lactobacillus sp. Anaerobe 8, 319-

324.

Lee, J.K., Cho, S.H., Park, S.U., Kim, K.D., Lee, S.M., 2003. Dietary protein requirement for

young turbot (Scophthalmus maximus L.). Aquaculture Nutrition 9, 283-286.

Li, P., Burr, G.S., Gatlin III, D.M., Hume, M.E., Patnaik, S., Castille, F.L., Lawrence, A.L.,

2007. Dietary supplementation of short-chain fructooligosaccharides influences

gastrointestinal microbiota composition and immunity characteristics of Pacific white shrimp,

Litopenaeus vannamei, cultured in a recirculating system. The Journal of nutrition 137, 2763-

2768.

Li, Y., Wang, Y.J., Wang, L., Jiang, K.Y., 2008. Influence of several non-nutrient additives

on nonspecific immunity and growth of juvenile turbot, Scophthalmus maximus L. Aquaculture

Nutrition 14, 387-395.

Luquet, P., Sabaut, J.J., 1974. Nutrition azotée et croissance chez la daurade et la truite,

Colloque sur l'aquaculture. Actes des colloques. CNEXO, Brest, France, pp. 243-253.

Page 207: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

177

Macfarlane, G.T., Steed, H., Macfarlane, S., 2008. Bacterial metabolism and health-

related effects of galacto-oligosaccharides and other prebiotics. Journal of Applied

Microbiology 104, 305-344.

Mahious, A.S., Gatesoupe, F.J., Hervi, M., Metailler, R., Ollevier, F., 2006. Effect of

dietary inulin and oligosaccharides as prebiotics for weaning turbot, Psetta maxima (Linnaeus,

C. 1758). Aquacult Int 14, 219-229.

Malardé, L., Groussard, C., Lefeuvre-Orfila, L., Vincent, S., Efstathiou, T., Gratas-

Delamarche, A., 2015. Fermented soy permeate reduces cytokine level and oxidative stress in

streptozotocin-induced diabetic rats. Journal of medicinal food 18, 67-75.

Marcouli, P.A., Alexis, M.N., Andriopoulou, A., Iliopoulou-Georgudaki, J., 2006. Dietary

lysine requirement of juvenile gilthead seabream Sparus aurata L. Aquaculture Nutrition 12,

25-33.

Martinez-Alvarez, R.M., Morales, A.E., Sanz, A., 2005. Antioxidant defenses in fish: biotic

and abiotic factors. Reviews in Fish Biology and Fisheries 15, 75-88.

Merrifield, D.L., Dimitroglou, A., Foey, A., Davies, S.J., Baker, R.T.M., Bøgwald, J., Castex,

M., Ringø, E., 2010. The current status and future focus of probiotic and prebiotic applications

for salmonids. Aquaculture 302, 1-18.

Merrifield, D.L., Rodiles, A., 2015. The fish microbiome and its interactions with mucosal

tissues, in: Beck, B.H., Peatman, E. (Eds.), Mucosal health in aquaculture. Academic press, USA,

pp. 273-295.

Metailler, R., Aldrin, J.F., Messager, J.L., Mevel, G., Stephan, G., 1981. Feeding of

European sea bass Dicentrarchus labrax: Role of protein level and energy source. Journal of the

World Mariculture Society 12, 117-118.

Meyer, T.S.M., Miguel, Â.S.M., Fernández, D.E.R., Ortiz, G.M.D., 2015. Biotechnological

production of oligosaccharides — Applications in the food industry, in: Eissa, A.H.A. (Ed.), Food

Production and Industry. InTech, Croatia, pp. 25-78.

Moreira, I.S., Peres, H., Couto, A., Enes, P., Oliva-Teles, A., 2008. Temperature and

dietary carbohydrate level effects on performance and metabolic utilisation of diets in

European sea bass (Dicentrarchus labrax) juveniles. Aquaculture 274, 153-160.

Morris, P.C., Davies, S.J., 1995a. The requirement of the gilthead seabream (Sparus

aurata L.) for nicotinic acid. Animal Science 61, 437-443.

Morris, P.C., Davies, S.J., 1995b. Enhanced pyridoxine supplementation of diets for

gilthead seabream (Sparus aurata L.). Animal Science 61, 445-452.

Morris, P.C., Davies, S.J., 1995c. Thiamin supplementation of diets containing varied

lipid: carbohydrate ratio given to gilthead seabream (Sparus aurata L.). Animal Science 61,

597-603.

Morris, P.C., Davies, S.J., Lowe, D.M., 1995. Qualitative requirement for B vitamins in

diets for the gilthead seabream (Sparus aurata L.). Animal Science 61, 419-426.

Mountfort, D.O., Campbell, J., Clements, K.D., 2002. Hindgut fermentation in three

species of marine herbivorous fish. Applied and Environmental Microbiology 68, 1374-1380.

Page 208: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

178

Mussatto, S.I., Mancilha, I.M., 2007. Non-digestible oligosaccharides: A review.

Carbohydrate Polymers 68, 587-597.

Nishina, P.M., Freedland, R.A., 1990. Effects of propionate on lipid biosynthesis in

isolated rat hepatocytes. The Journal of nutrition 120, 668-673.

Oliva-Teles, A., Pimentel-Rodrigues, A., 2004. Phosphorus requirement of European sea

bass (Dicentrarchus labrax L.) juveniles. Aquaculture Research 35, 636-642.

Oliva-Teles, A., Lupatsch, I., Nengas, I., 2011. Nutrition and feeding of Sparidae, in:

Pavlidis, M.A., Mylonas, C.C. (Eds.), Sparidae: Biology and aquaculture of gilthead sea bream

and other species. Wiley-Blackwell, Oxford, UK, pp. 199-223.

Olsen, R.E., Myklebust, R., Kryvi, H., Mayhew, T.M., Ringø, E., 2001. Damaging effect of

dietary inulin on intestinal enterocytes in Arctic charr (Salvelinus alpinus L.). Aquaculture

Research 32, 931-934.

Ortiz, L.T., Rebolé, A., Velasco, S., Rodríguez, M.L., Treviño, J., Tejedor, J.L., Alzueta, C.,

2013. Effects of inulin and fructooligosaccharides on growth performance, body chemical

composition and intestinal microbiota of farmed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss).

Aquaculture Nutrition 19, 475-482.

Ozório, R.O.A., Valente, L.M.P., Pousão-Ferreira, P., Oliva-Teles, A., 2006. Growth

performance and body composition of white seabream (Diplodus sargus) juveniles fed diets

with different protein and lipid levels. Aquaculture Research 37, 255-263.

Park, D.-Y., Ahn, Y.-T., Huh, C.-S., McGregor, R.A., Choi, M.-S., 2013. Dual probiotic

strains suppress high fructose-induced metabolic syndrome. World journal of

gastroenterology: WJG 19, 274-283.

Pejin, B., Savic, A.G., Petkovic, M., Radotic, K., Mojovic, M., 2014. In vitro anti-hydroxyl

radical activity of the fructooligosaccharides 1-kestose and nystose using spectroscopic and

computational approaches. International Journal of Food Science & Technology 49, 1500-1505.

Peres, H., Oliva-Teles, A., 1999a. Effect of dietary lipid level on growth performance and

feed utilization by European sea bass juveniles (Dicentrarchus labrax). Aquaculture 179, 325-

334.

Peres, H., Oliva-Teles, A., 1999b. Influence of temperature on protein utilization in

juvenile European seabass (Dicentrarchus labrax). Aquaculture 170, 337-348.

Peres, H., Oliva-Teles, A., 2006. Effect of the dietary essential to non-essential amino

acid ratio on growth, feed utilization and nitrogen metabolism of European sea bass

(Dicentrarchus labrax). Aquaculture 256, 395-402.

Peres, H., Oliva-Teles, A., 2008. Lysine requirement and efficiency of lysine utilization in

turbot (Scophthalmus maximus) juveniles. Aquaculture 275, 283-290.

Peres, H., Oliva-Teles, A., 2009. The optimum dietary essential amino acid profile for

gilthead seabream (Sparus aurata) juveniles. Aquaculture 296, 81-86.

Pérez-Sánchez, T., Ruiz-Zarzuela, I., de Blas, I., Balcázar, J.L., 2014. Probiotics in

aquaculture: a current assessment. Reviews in Aquaculture 6, 133-146.

Page 209: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

179

Pérez, L., Gonzalez, H., Jover, M., Fernández-Carmona, J., 1997. Growth of European sea

bass fingerlings (Dicentrarchus labrax) fed extruded diets containing varying levels of protein,

lipid and carbohydrate. Aquaculture 156, 183-193.

Person-Le Ruyet, J., Baudin-Laurencin, F., Devauchelle, N., Métailler, R., Nicolas, J.-L.,

Robin, J., Guillaume, J., 1991. Culture of turbot (Scophthalmus maximus), in: McVey, J.P. (Ed.),

Handbook of mariculture and finfish aquaculture. CRC Press Publication, Boston, USA, pp. 21-

41.

Pimentel-Rodrigues, A.M., Oliva-Teles, A., 2001. Phosphorus requirements of gilthead

sea bream (Sparus aurata L.) juveniles. Aquaculture Research 32, 157-161.

Raggi, T., Gatlin III, D.M., 2012. Prebiotics have limited effects on nutrient digestibility of

a diet based on fish meal and soybean meal in goldfish. North American Journal of Aquaculture

74, 400-407.

Rastogi, G., Sani, R.K., 2011. Molecular techniques to assess microbial community

structure, function, and dynamics in the environment, in: Ahmad, I., Ahmad, F., Pichtel, J.

(Eds.), Microbes and Microbial Technology. Springer, New York, USA, pp. 29-57.

Rawls, J.F., Samuel, B.S., Gordon, J.I., 2004. Gnotobiotic zebrafish reveal evolutionarily

conserved responses to the gut microbiota. Proceedings of the National Academy of Sciences

of the United States of America 101, 4596-4601.

Ray, A.K., Ghosh, K., Ringø, E., 2012. Enzyme-producing bacteria isolated from fish gut: a

review. Aquaculture Nutrition 18, 465-492.

Regost, C., Arzel, J., Cardinal, M., Robin, J., Laroche, M., Kaushik, S.J., 2001. Dietary lipid

level, hepatic lipogenesis and flesh quality in turbot (Psetta maxima). Aquaculture 193, 291-

309.

Regulation, 2003. Regulation (EC) No 1831/2003 of the European Parliament and of the

Council of 22 September 2003 on additives for use in animal nutrition (Text with EEA

relevance) European Parliament, Council of the European Union [online], Brussels, Belgium,

[Cited September 2015]. http://eur-lex.europa.eu/legal-

content/en/ALL/?uri=CELEX:32003R1831

Řehulka, J., Minařík, B., Cink, D., Žalák, J., 2011. Prebiotic effect of fructo–

oligosaccharides on growth and physiological state of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss

(Walbaum). Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis 59, 227-

236.

Renjie, L., Shidi, S., Bangjie, Z., 2010. The effect of fructo-oligosaccharides on blood RBC

count and digestive enzyme activities of Oxyeleotris lineolatus. African Journal of Microbiology

Research 4, 1909-1913.

Reza, A., Abdolmajid, H., Abbas, M., Abdolmohammad, A.K., 2009. Effect of dietary

prebiotic inulin on growth performance, intestinal microflora, body composition and

hematological parameters of juvenile beluga, Huso huso (Linnaeus, 1758). Journal of the World

Aquaculture Society 40, 771-779.

Ringø, E., Olsen, R.E., Gifstad, T.Ø., Dalmo, R.A., Amlund, H., Hemre, G.I., Bakke, A.M.,

2010. Prebiotics in aquaculture: a review. Aquaculture Nutrition 16, 117-136.

Page 210: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

180

Ringø, E., Dimitroglou, A., Hossein, S., Davies, S.J., 2014. Prebiotics in finfish: an update,

in: Merrifield, D., Ringø, E. (Eds.), Aquaculture nutrition: gut health, probiotics and prebiotics.

John Wiley & Sons, Chichester, UK, pp. 360-400.

Roberfroid, M., 2007. Prebiotics: the concept revisited. The Journal of nutrition 137,

830S-837S.

Roberfroid, M., Gibson, G.R., Hoyles, L., McCartney, A.L., Rastall, R., Rowland, I.,

Wolvers, D., Watzl, B., Szajewska, H., Stahl, B., Guarner, F., Respondek, F., Whelan, K., Coxam,

V., Davicco, M.-J., Léotoing, L., Wittrant, Y., Delzenne, N.M., Cani, P.D., Neyrinck, A.M.,

Meheust, A., 2010. Prebiotic effects: metabolic and health benefits. British Journal of Nutrition

104, S1-S63.

Roberfroid, M.B., 2000. Prebiotics and probiotics: are they functional foods? The

American journal of clinical nutrition 71, 1682s-1687s.

Rombout, J.H.W.M., Abelli, L., Picchietti, S., Scapigliati, G., Kiron, V., 2011. Teleost

intestinal immunology. Fish & Shellfish Immunology 31, 616-626.

Romero, J., Ringø, E., Merrifield, D.L., 2014. The gut microbiota of fish, in: Merrifield, D.,

Ringø, E. (Eds.), Aquaculture nutrition: gut health, probiotics and prebiotics. John Wiley &

Sons, Chichester, UK, pp. 75-100.

Rosignoli, P., Fabiani, R., De Bartolomeo, A., Spinozzi, F., Agea, E., Pelli, M.A., Morozzi,

G., 2001. Protective activity of butyrate on hydrogen peroxide-induced DNA damage in

isolated human colonocytes and HT29 tumour cells. Carcinogenesis 22, 1675-1680.

Sá, R., Pousão-Ferreira, P., Oliva-Teles, A., 2006. Effect of dietary protein and lipid levels

on growth and feed utilization of white sea bream (Diplodus sargus) juveniles. Aquaculture

Nutrition 12, 310-321.

Sá, R., Pousão-Ferreira, P., Oliva-Teles, A., 2007. Growth performance and metabolic

utilization of diets with different protein:carbohydrate ratios by white sea bream (Diplodus

sargus, L.) juveniles. Aquaculture Research 38, 100-105.

Sá, R., Pousão-Ferreira, P., Oliva-Teles, A., 2008a. Dietary protein requirement of white

sea bream (Diplodus sargus) juveniles. Aquaculture Nutrition 14, 309-317.

Sá, R., Pousão-Ferreira, P., Oliva-Teles, A., 2008b. Dietary Lipid Utilization by White Sea

Bream (Diplodus sargus) Juveniles. Journal of the World Aquaculture Society 39, 423-428.

Sá, R., Pousão-Ferreira, P., Oliva-Teles, A., 2008c. Effect of dietary starch source (normal

versus waxy) and protein levels on the performance of white sea bream Diplodus sargus

(Linnaeus) juveniles. Aquaculture Research 39, 1069-1076.

Saavedra, M., Conceição, L.E.C., Pousão-Ferreira, P., Dinis, M.T., 2006. Amino acid

profiles of Diplodus sargus (L., 1758) larvae: Implications for feed formulation. Aquaculture

261, 587-593.

Sabaut, J.J., Luquet, P., 1973. Nutritional requirements of the gilthead bream

Chrysophrys aurata. Quantitative protein requirements. Marine Biology 18, 50-54.

Sakakibara, S., Yamauchi, T., Oshima, Y., Tsukamoto, Y., Kadowaki, T., 2006. Acetic acid

activates hepatic AMPK and reduces hyperglycemia in diabetic KK-A(y) mice. Biochemical and

Biophysical Research Communications 344, 597-604.

Page 211: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

181

Sangwan, V., Tomar, S.K., Singh, R.R.B., Singh, A.K., Ali, B., 2011.

Galactooligosaccharides: novel components of designer foods. Journal of Food Science 76,

R103-R111.

Santinha, P.J.M., Gomes, E.F.S., Coimbra, J.O., 1996. Effects of protein level of the diet

on digestibility and growth of gilthead sea bream, Sparus auratus L. Aquaculture Nutrition 2,

81-87.

Santinha, P.J.M., Medale, F., Corraze, G., Gomes, E.F.S., 1999. Effects of the dietary

protein: lipid ratio on growth and nutrient utilization in gilthead seabream (Sparus aurata L.).

Aquaculture Nutrition 5, 147-156.

Sapkota, A., Sapkota, A.R., Kucharski, M., Burke, J., McKenzie, S., Walker, P., Lawrence,

R., 2008. Aquaculture practices and potential human health risks: Current knowledge and

future priorities. Environment International 34, 1215-1226.

Schrezenmeir, J., de Vrese, M., 2001. Probiotics, prebiotics, and synbiotics—approaching

a definition. The American Journal of Clinical Nutrition 73, 361s-364s.

Sevgili, H., Kurtoğlu, A., Oikawa, M., Öztürk, E., Dedebali, N., Emre, N., Pak, F., 2014. High

dietary lipids elevate carbon loss without sparing protein in adequate protein-fed juvenile

turbot (Psetta maxima). Aquacult Int 22, 797-810.

Skalli, A., Robin, J.H., 2004. Requirement of n-3 long chain polyunsaturated fatty acids

for European sea bass (Dicentrarchus labrax) juveniles: growth and fatty acid composition.

Aquaculture 240, 399-415.

Soleimani, N., Hoseinifar, S.H., Merrifield, D.L., Barati, M., Abadi, Z.H., 2012. Dietary

supplementation of fructooligosaccharide (FOS) improves the innate immune response, stress

resistance, digestive enzyme activities and growth performance of Caspian roach (Rutilus

rutilus) fry. Fish & Shellfish Immunology 32, 316-321.

Song, S.K., Beck, B.R., Kim, D., Park, J., Kim, J., Kim, H.D., Ringø, E., 2014. Prebiotics as

immunostimulants in aquaculture: A review. Fish & Shellfish Immunology 40, 40-48.

Storey, K.B., 1996. Oxidative stress: animal adaptations in nature. Brazilian Journal of

Medical and Biological Research 29, 1715-1733.

Stoyanova, S., Geuns, J., Hideg, É., Van Den Ende, W., 2011. The food additives inulin and

stevioside counteract oxidative stress. International journal of food sciences and nutrition 62,

207-214.

Tacon, A.G.J., Hasan, M.R., Metian, M., 2011. Demand and supply of feed ingredients for

farmed fish and crustaceans: trends and prospects. Food and Agriculture Organization of the

United Nations, Rome, Italy, 102p.

Tacon, A.G.J., Metian, M., 2013. Fish matters: Importance of aquatic foods in human

nutrition and global food supply. Reviews in Fisheries Science 21, 22-38.

Teitelbaum, J.E., 2009. Prebiotics and lipid metabolism, in: Cho, S.S., Finocchiaro, T.

(Eds.), Handbook of prebiotics and probiotics ingredients: health benefits and food

applications CRC Press, USA, pp. 209-220.

Thebault, H., Alliot, E., Pastoureaud, A., 1985. Quantitative methionine requirement of

juvenile sea-bass (Dicentrarchus labrax). Aquaculture 50, 75-87.

Page 212: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

182

Tian-xing, W., Zeng-fu, S., Li-sheng, C., Xue-yan, D., Qing-sen, Y., 2005. Effects of the

dietary supplementation with fructooligosaccharides on the excretion of nitrogen and

phosphorus in Miichthys miiuy fries. Journal of Zhejiang University Science B 6, 798-802.

Tibaldi, E., Lanari, D., 1991. Optimal dietary lysine levels for growth and protein

utilisation of fingerling sea bass (Dicentrarchus labrax L.) fed semipurified diets. Aquaculture

95, 297-304.

Tibaldi, E., Tulli, F., Lanari, D., Pinosa, M., 1993. Quantitative tryptophan requirement of

sea bass fingerlings. International Conference World Aquaculture, Ostend, Belgium, 482p.

Tibaldi, E., Tulli, F., Lanari, D., 1994. Arginine requirement and effect of different dietary

arginine and lysine levels for fingerling sea bass (Dicentrarchus labrax). Aquaculture 127, 207-

218.

Tibaldi, E., Tulli, F., 1999. Dietary threonine requirement of juvenile european sea bass

(Dicentrarchus labrax). Aquaculture 175, 155-166.

Tibaldi, E., Hakim, Y., Uni, Z., Tulli, F., de Francesco, M., Luzzana, U., Harpaz, S., 2006.

Effects of the partial substitution of dietary fish meal by differently processed soybean meals

on growth performance, nutrient digestibility and activity of intestinal brush border enzymes

in the European sea bass (Dicentrarchus labrax). Aquaculture 261, 182-193.

Toda, S., Kumura, M., Ohnishi, M., 1991. Effects of phenolcarboxylic acids on superoxide

anion and lipid peroxidation induced by superoxide anion. Planta medica 57, 8-10.

Toden, S., Bird, A.R., Topping, D.L., Conlon, M.A., 2007. Dose-dependent reduction of

dietary protein-induced colonocyte DNA damage by resistant starch in rats correlates more

highly with caecal butyrate than with other short chain fatty acids. Cancer biology & therapy 6,

253-258.

Torrecillas, S., Makol, A., Caballero, M.J., Montero, D., Robaina, L., Real, F., Sweetman, J.,

Tort, L., Izquierdo, M.S., 2007. Immune stimulation and improved infection resistance in

European sea bass (Dicentrarchus labrax) fed mannan oligosaccharides. Fish & Shellfish

Immunology 23, 969-981.

Torrecillas, S., Makol, A., Benítez-Santana, T., Caballero, M.J., Montero, D., Sweetman, J.,

Izquierdo, M., 2011a. Reduced gut bacterial translocation in European sea bass (Dicentrarchus

labrax) fed mannan oligosaccharides (MOS). Fish & Shellfish Immunology 30, 674-681.

Torrecillas, S., Makol, A., Caballero, M.J., Montero, D., Ginés, R., Sweetman, J., Izquierdo,

M., 2011b. Improved feed utilization, intestinal mucus production and immune parameters in

sea bass (Dicentrarchus labrax) fed mannan oligosaccharides (MOS). Aquaculture Nutrition 17,

223-233.

Torrecillas, S., Makol, A., Caballero, M.J., Montero, D., Dhanasiri, A.K.S., Sweetman, J.,

Izquierdo, M., 2012. Effects on mortality and stress response in European sea bass,

Dicentrarchus labrax (L.), fed mannan oligosaccharides (MOS) after Vibrio anguillarum

exposure. Journal of Fish Diseases 35, 591-602.

Page 213: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

183

Torrecillas, S., Makol, A., Betancor, M.B., Montero, D., Caballero, M.J., Sweetman, J.,

Izquierdo, M., 2013. Enhanced intestinal epithelial barrier health status on European sea bass

(Dicentrarchus labrax) fed mannan oligosaccharides. Fish & Shellfish Immunology 34, 1485-

1495.

Torrecillas, S., Montero, D., Izquierdo, M., 2014. Improved health and growth of fish fed

mannan oligosaccharides: Potential mode of action. Fish & Shellfish Immunology 36, 525-544.

Torrecillas, S., Caballero, M.J., Montero, D., Sweetman, J., Izquierdo, M., 2015a.

Combined effects of dietary mannan oligosaccharides and total fish oil substitution by soybean

oil on European sea bass (Dicentrarchus labrax) juvenile diets. Aquaculture Nutrition, doi:

10.1111/anu.12322.

Torrecillas, S., Montero, D., Caballero, M.J., Robaina, L., Zamorano, M.J., Sweetman, J.,

Izquierdo, M., 2015b. Effects of dietary concentrated mannan oligosaccharides

supplementation on growth, gut mucosal immune system and liver lipid metabolism of

European sea bass (Dicentrarchus labrax) juveniles. Fish & Shellfish Immunology 42, 508-516.

Torres, D.P.M., Gonçalves, M.d.P.F., Teixeira, J.A., Rodrigues, L.R., 2010. Galacto‐

Oligosaccharides: production, properties, applications, and significance as prebiotics.

Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 9, 438-454.

Van den Ende, W., Peshev, D., De Gara, L., 2011. Disease prevention by natural

antioxidants and prebiotics acting as ROS scavengers in the gastrointestinal tract. Trends in

Food Science & Technology 22, 689-697.

van den Ingh, T.S.G.A.M., Krogdahl, Å., Olli, J.J., Hendriks, H.G.C.J.M., Koninkx, J.G.J.F.,

1991. Effects of soybean-containing diets on the proximal and distal intestine in Atlantic

salmon (Salmo salar): a morphological study. Aquaculture 94, 297-305.

Vázquez, M.J., Alonso, J.L., Domínguez, H., Parajó, J.C., 2000. Xylooligosaccharides:

manufacture and applications. Trends in Food Science & Technology 11, 387-393.

Venou, B., Alexis, M.N., Fountoulaki, E., Nengas, I., Apostolopoulou, M., Castritsi-

Cathariou, I., 2003. Effect of extrusion of wheat and corn on gilthead sea bream (Sparus

aurata) growth, nutrient utilization efficiency, rates of gastric evacuation and digestive enzyme

activities. Aquaculture 225, 207-223.

Verbrugghe, A., Hesta, M., Gommeren, K., Daminet, S., Wuyts, B., Buyse, J., Janssens,

G.P.J., 2009. Oligofructose and inulin modulate glucose and amino acid metabolism through

propionate production in normal-weight and obese cats. British journal of nutrition 102, 694-

702.

Vergara, J.M., Jauncey, K., 1993. Studies on the use of dietary energy by gilthead sea

bream (Sparus aurata L.) juveniles, in: Kaushik, S.J., Luquet, P. (Eds.), Fish Nutrition in Practice.

Les Colloques INRA, France, pp. 453-458.

Vergara, J.M., Fernández-Palacios, H., Robainà, L., Jauncey, K., Higuera, M.D.L.,

Izquierdo, M., 1996a. The effects of varying dietary protein level on the growth, feed

efficiency, protein utilization and body composition of gilthead sea bream fry. Fisheries science

62, 620-623.

Page 214: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

184

Vergara, J.M., Robainà, L., Izquierdo, M., Higuera, M.D.L., 1996b. Protein sparing effect

of lipids in diets for fingerlings of gilthead sea bream. Fisheries science 62, 624-628.

Vergara, J.M., López-Calero, G., Robaina, L., Caballero, M.J., Montero, D., Izquierdo,

M.S., Aksnes, A., 1999. Growth, feed utilization and body lipid content of gilthead seabream

(Sparus aurata) fed increasing lipid levels and fish meals of different quality. Aquaculture 179,

35-44.

Wang, J., Cao, Y., Wang, C., Sun, B., 2011. Wheat bran xylooligosaccharides improve

blood lipid metabolism and antioxidant status in rats fed a high-fat diet. Carbohydrate

Polymers 86, 1192-1197.

Watanabe, T., Aoki, H., Watanabe, K., Maita, M., Yamagata, Y., Satoh, S., 2001. Quality

evaluation of different types of non-fish meal diets for yellowtail. Fisheries Science 67, 461-

469.

WoRMS, 2015. WoRMS Photogallery. WoRMS World Register of Marine Species, [Cited

September 2015]. http://www.marinespecies.org/photogallery.php?album=4486&pic=17085

Wright, R.S., Anderson, J.W., Bridges, S.R., 1990. Propionate inhibits hepatocyte lipid

synthesis. Experimental Biology and Medicine 195, 26-29.

Wu, Y., Liu, W.-B., Li, H.-Y., Xu, W.-N., He, J.-X., Li, X.-F., Jiang, G.-Z., 2013. Effects of

dietary supplementation of fructooligosaccharide on growth performance, body composition,

intestinal enzymes activities and histology of blunt snout bream (Megalobrama amblycephala)

fingerlings. Aquaculture Nutrition 19, 886-894.

Xu, B., Wang, Y., Li, J., Lin, Q., 2009. Effect of prebiotic xylooligosaccharides on growth

performances and digestive enzyme activities of allogynogenetic crucian carp (Carassius

auratus gibelio). Fish Physiology and Biochemistry 35, 351-357.

Yasui, H., Ohwaki, M., 1991. Enhancement of immune response in Peyer's patch cells

cultured with Bifidobacterium breve. Journal of Dairy Science 74, 1187-1195.

Ye, J.-D., Wang, K., Li, F.-D., Sun, Y.-Z., 2011. Single or combined effects of fructo- and

mannan oligosaccharide supplements and Bacillus clausii on the growth, feed utilization, body

composition, digestive enzyme activity, innate immune response and lipid metabolism of the

Japanese flounder Paralichthys olivaceus. Aquaculture Nutrition 17, e902-e911.

Zhang, C.-N., Li, X.-F., Xu, W.-N., Jiang, G.-Z., Lu, K.-L., Wang, L.-N., Liu, W.-B., 2013.

Combined effects of dietary fructooligosaccharide and Bacillus licheniformis on innate

immunity, antioxidant capability and disease resistance of triangular bream (Megalobrama

terminalis). Fish & Shellfish Immunology 35, 1380-1386.

Zhang, C.-N., Tian, H.-Y., Li, X.-F., Zhu, J., Cai, D.-S., Xu, C., Wang, F., Zhang, D.-D., Liu, W.-

B., 2014. The effects of fructooligosaccharide on the immune response, antioxidant capability

and HSP70 and HSP90 expressions in blunt snout bream (Megalobrama amblycephala Yih)

under high heat stress. Aquaculture 433, 458-466.

Zhang, C.N., Li, X.F., Xu, W.N., Zhang, D.D., Lu, K.L., Wang, L.N., Tian, H.Y., Liu, W.B.,

2015. Combined effects of dietary fructooligosaccharide and Bacillus licheniformis on growth

performance, body composition, intestinal enzymes activities and gut histology of triangular

bream (Megalobrama terminalis). Aquaculture Nutrition 21, 755-766.

Page 215: Prebiotics in fish productionEsta tese foi escrita ao abrigo do número 2 do Artigo 4 do Regulamento Geral dos Terceiros Ciclos de Estudos da Universidade do Porto e do Artigo 31°

FCUP Prebiotics in Fish Production

185

Zhang, Y., Øverland, M., Shearer, K.D., Sørensen, M., Mydland, L.T., Storebakken, T.,

2012. Optimizing plant protein combinations in fish meal-free diets for rainbow trout

(Oncorhynchus mykiss) by a mixture model. Aquaculture 360–361, 25-36.

Zhou, Q.-C., Buentello, J.A., Gatlin III, D.M., 2010. Effects of dietary prebiotics on growth

performance, immune response and intestinal morphology of red drum (Sciaenops ocellatus).

Aquaculture 309, 253-257.

Zhou, Z.-G., He, S., Liu, Y., Shi, P., Huang, G., Yao, B., 2009. The effects of dietary yeast

culture or short-chain fructo-oligosaccharides on the intestinal autochthonous bacterial

communities in juvenile hybrid tilapia, Oreochromis niloticus♀×Oreochromis aureus♂. Journal

of the World Aquaculture Society 40, 450-459.

Zhou, Z., Ding, Z., Huiyuan, L.V., 2007. Effects of dietary short-chain

fructooligosaccharides on intestinal microflora, survival, and growth performance of juvenile

white shrimp, Litopenaeus vannamei. Journal of the World Aquaculture Society 38, 296-301.

Zhou, Z., Yao, B., Romero, J., Waines, P., Ringø, E., Emery, M., Liles, M.R., Merrifield, D.L.,

2014. Methodological approaches used to assess fish gastrointestinal communities, in:

Merrifield, D., Ringø, E. (Eds.), Aquaculture nutrition: gut health, probiotics and prebiotics.

John Wiley & Sons, Chichester, UK, pp. 101-127.