11ª Parte: Síntesis de taurina en teleósteos: importancia de la vía de la cisteamina
Resumen
La taurina desempeña varias funciones en los animales, como la promoción del crecimiento, la osmorregulación, la conjugación de ácidos biliares, la neurotransmisión, la contracción del músculo cardíaco, la actividad antioxidante y la reproducción.
La taurina es uno de los nutrientes esenciales para las larvas de peces marinos y en peces que carecen de producción endógena de taurina. La taurina se sintetiza a partir de la metionina a través de la cisteína. La cisteína se convierte en ácido sulfínico de cisteína por la actividad de la cisteína dioxigenasa (CDO) y el ácido sulfínico de cisteína se convierte en hipotaurina por la descarboxilasa del ácido sulfínico de cisteína (CSD) en la ruta de la CSD, que se considera una ruta principal de producción de taurina en los peces.
La hipotaurina finalmente se convierte en taurina por autooxidación. Además de la vía CSD, se conocen otras dos vías sintéticas de la taurina: la vía del ácido cisteico, en la que la cisteína se oxida en ácido cisteico, y se convierte directamente en taurina por la actividad de la descarboxilasa del ácido cisteico (CAD), y la vía de la cisteamina, en la que la cisteína se convierte en cisteamina y se convierte en hipotaurina por acción de la cisteamina dioxigenasa (ADO).
Sin embargo, no se comprenden los detalles sobre la producción de taurina por estas dos vías.
La carpa común se cultiva ampliamente en el mundo y la producción mundial de cipriniformes es la más alta entre las especies de peces comestibles. Se sabe que la trucha arco iris tiene suficiente actividad CSD para producir taurina a través de la metionina. Por el contrario, se informó que la actividad de la CSD en la carpa común es aproximadamente la mitad de la registrada en la trucha arco iris. Sin embargo, la carpa común no mostró retraso en el crecimiento cuando se alimentó con una dieta deficiente en taurina. Estas observaciones llevaron a la hipótesis de que la carpa común es capaz de producir una cantidad suficiente de taurina además de la vía de la CSD. El propósito del presente estudio es investigar el efecto de la suplementación dietética de cisteína, cisteamina, metionina y taurina sobre el crecimiento, el contenido de aminoácidos azufrados y la expresión génica de las enzimas sintetizadoras de taurina.
Ocho dietas diferentes suplementadas con taurina, metionina, cisteína y cisteamina fueron alimentadas a las carpas comunes juveniles durante 30 días. Para el control, se administró una dieta sin aporte de aminoácido azufrado. Las dietas de alimentación suplementadas con aminoácidos de azufre resultaron en una mejor supervivencia, crecimiento, índice de conversión alimenticia y índice de eficiencia proteica, excepto en los tratamientos suplementados con cisteamina. Se observó que la suplementación de cisteamina en la dieta provocó retraso en el crecimiento, miopatía y deformidad corporal en la carpa común. Todos los aminoácidos azufrados aumentaron la deposición de taurina en la canal y la cisteamina al 1,5 % aumentó la deposición de taurina en 1,8 y 5,5 veces más que los tratamientos con metionina y cisteína. La CDO tendía a ser regulada negativamente por la cisteína y una dosis baja de taurina, pero regulada positivamente por una dosis alta de cisteamina. Se observó que la CSD estaba regulada a la baja por los aminoácidos azufrados. ADO fue regulado negativamente por metionina, cisteína y dosis bajas de taurina pero regulado positivamente por cisteamina.
Estos resultados sugieren que la vía CSD juega un papel en la síntesis de taurina y la vía de la cisteamina es otra vía importante de síntesis de taurina en la carpa común.
Palabras clave: Taurina, Síntesis, Teleósteos
Introducción
Se ha advertido que el aumento de la población mundial y la crisis alimentaria se producirán en un futuro próximo. En contraste con la producción estable en la pesca de captura sin aumento, la producción acuícola mundial ha aumentado aproximadamente el doble en las últimas décadas y ocupa el 47% de la producción pesquera total (FAO 2016). El pescado requiere proteínas dietéticas relativamente más altas que los animales terrestres y la harina de pescado es la principal fuente de proteínas en los alimentos para peces. El mayor productor de harina de pescado en el mundo es Chile y Perú. Sin embargo, con el fin de salvar los recursos pesqueros naturales, el desarrollo de una dieta libre de harina de pescado ha sido un tema para lograr una industria acuícola sostenible para la próxima generación. Actualmente, la dieta libre de harina de pescado se puede utilizar para experimentos de laboratorio, pero la suplementación con nutrientes importantes como la taurina es esencial.
La taurina desempeña varias funciones en el crecimiento, la visión, la reproducción, la neurotransmisión, la osmorregulación y el mecanismo antioxidante en los peces (Takeuchi 2014). Aunque se informó una baja capacidad biosintética de taurina en especies de peces carnívoros marinos, hemos aislado con éxito la cisteína sulfonato descarboxirasa, que se considera la enzima limitante de la velocidad de síntesis de taurina, de peces marinos como el besugo Pagrus major y el jurel Seriola quinqueradiata ( Haga et al. 2015). El análisis detallado de la modulación de la expresión génica de los genes CSD podría conducir al desarrollo de una técnica para mejorar la capacidad biosintética de la taurina en los peces. Este artículo revisa los hallazgos recientes sobre la función de la taurina en el pescado.
Aunque en este documento no se realizó una descripción detallada del transportador de taurina, los lectores deben consultar las revisiones correspondientes publicadas anteriormente (Warskulat et al. 2007; Han et al. 2006; Xu et al. 2015).
1. Aspecto químico de la taurina
El nombre IUPAC de la taurina es ácido 2-etanosulfónico y su peso molecular es 125,12. El cristal de taurina tiene forma de huso blanco. La definición de aminoácido es que el químico debe tener ácido carboxílico y un grupo amino en su molécula. La molécula de taurina tiene ácido sulfónico en lugar de ácido carboxílico. Entonces, la taurina es un compuesto relacionado con aminoácidos, pero no un verdadero aminoácido.
La taurina es rica en pescados y mariscos, reptiles acuáticos, músculo cardíaco de animales, calostro de humanos (Jacobsen y Smith 1968; Murakoshi y Hatanaka 1977; Ozawa et al. 1984; Suyama et al., 1979). La taurina no está incluida en las plantas terrestres superiores (Jacobsen y Smith 1968). La taurina se ha aislado del hígado bovino para uso humano.
2. Contenido de taurina en organismos acuáticos y distribución tisular
Los organismos acuáticos contienen una gran cantidad de taurina y sus compuestos relacionados (Tabla 1). Ozawa et al. (1984) examinaron el contenido de taurina en el músculo de más de 50 especies y encontraron 11-356 mg/g de taurina. Ohyama et al. (1991) también examinaron más de 11 especies de peces y 10 cefalópodos, mariscos, crustáceos y algas y encontraron relativamente alto en músculo de blanquillo, barracuda y anchoa japonesa (256-373 mg/100 g), y alrededor de 100-200 mg/100 g en otras especies de peces. Además, se registraron 182-1232 g/100 mg, 43-75 mg/100 g y 21-1380 mg/100 g de taurina en cefalópodos, camarones y mariscos, respectivamente. Hiraoka et al. (2011) también examinaron el contenido de taurina en 26 especies de peces y encontraron 15-1265 mg/100 g en tejido y alto contenido de taurina en músculos oscuros de atunes y serviolas (451-1265 mg/100 g), así como en cefalópodos (497-1031 mg/ 100 gramos). La taurina se presenta abundantemente en el hígado (hepatopáncreas), riñones, músculo oscuro y gónadas (Murakoshi y Hatanaka 1977; Ozawa et al. 1984; Sakaguchi y Murata 1987; Suyama et al., 1979). También se detectó un nivel relativamente alto de taurina en el músculo de la tortuga de agua dulce (88-134 mg/100 g) (Suyama et al., 1979). Sin embargo, se informó una elevación del contenido de taurina en la carne de atún después de 72 h durante el almacenamiento en frío (Shiraita et al. 2012). Por lo tanto, los lectores deben tener en cuenta que el contenido de taurina informado en el pescado puede verse afectado por cambios después del almacenamiento. Entre los organismos de presa utilizados para la producción de juveniles en criadero, rara vez se encontró taurina en rotíferos (80-180 mg/100 g), pero se informó un nivel considerable de taurina en Artemia (400-800 mg/100 g) con diferencia entre cepas (A. franciscana, 463 mg/100 g, A. tibetiana 632 mg/100 mg) (Kurihara 2008; Takeuchi 2014).
Aunque se encontró una gran variación en los niveles de taurina en zooplancton silvestre dependiendo de la condición nutricional, se informó de 800-1200 mg/100 g de taurina (Matsunari et al. 2003). El nivel más alto de taurina se encontró en los mísidos entre los alimentos utilizados en la acuicultura (2900 mg/100 g, Seikai et al. 1997). Se sabe que las algas rojas son ricas en derivados de taurina; se informaron taurina, N-metiltaurina, N, N-dimetiltaurina y N, N, N-trimetiltaurina (Impellizzeri et al. 1975; Lindberg 1955; Ito 1965). Se aisló D-glicerotaurina de suginori Gigartina leptorhynchos y okitsunori Gymnogongrus flabelliformis. El ácido cisteinólico se encontró en las algas Polysiphonia fastigata, la sardina Sardinopus melanostica (Satake et al., 1987) y la estrella de mar Asteria Pectinifera (Yoneda y Yoshimura, 1965).
El contenido de taurina no disminuye en la embriogénesis temprana, pero disminuye rápidamente durante la ontogenia de la platija japonesa y el jurel después de la eclosión (Matsunari et al. 2003: Takahashi et al. 2005; Takeuchi et al. 2001). La comparación del contenido de taurina en juveniles de cola amarilla silvestres y cultivados sugiere que se encontró un contenido de taurina considerablemente más bajo en los juveniles de cola amarilla cultivados que en los juveniles silvestres y sugirió una deficiencia de taurina en los juveniles de cola amarilla cultivados (Matsunari et al. 2003). También se informó un mayor contenido de taurina en peces silvestres que en peces cultivados en platija japonesa, dorada y escorpión de cuatro espinas (Kim et al. 2000; Morishita et al. 1989: Iwatani et al. 2012). Este tipo de bajo contenido de taurina en los peces cultivados se pudo mejorar mediante la alimentación con zooplancton enriquecido con taurina (Takeuchi 2014) y varios productos de enriquecimiento con taurina están disponibles comercialmente en Japón. Se sugirió que el contenido de taurina en el pescado no solo se ve afectado por la ingesta dietética de taurina (Matsunari et al. 2008; Takahashi et al. 2005), sino también por la proteína dietética en la trucha arcoíris (Yamamoto et al. 2000).
3. Vía sintética de taurina en animales
La taurina se sintetizó a partir de metionina y cisteína en el cuerpo animal. La metionina se convierte en cistationina a través de la homocisteína con la ayuda de la cistationina beta sintetasa (CBS). La cistationina gamma se convierte en cisteína mediante la cistationina gamma liasa. Se proponen tres rutas sintéticas de taurina; vía de la descarboxilasa del ácido sulfínico de cisteína (CSD), vía de la cisteamina y vía del ácido cisteico. En la ruta de la CSD, la cisteína se convirtió en sulfinato de cisteína mediante la cisteína dioxigenasa (CDO) y luego el sulfonato de cisteína se descaroxila en hipotaurina con actividad de CSD. La hipotaurina se convierte en taurina por autooxidación. CDO requiere Fe2+ para una actividad máxima de 25000 Da y se inactiva con un agente quelante como EDTA. Por otro lado, la CSD de besugo rojo, cola amarilla y platija japonesa posee un motivo NPHK en su secuencia principal de proteína enzimática y sugiere que requiere vitamina B6 para una actividad máxima (Haga et al. 2015; Wang et al 2016).
La hipotaurina se convierte en taurina sin la ayuda de la actividad enzimática, el paso limitante de la tasa de producción de taurina por la vía de la CSD es la conversión del sulfinato de cisteína en hipotaurina.
Por lo tanto, la actividad de la CSD parece ser un regulador clave de la producción de taurina en el cuerpo animal, excepto por otras dos vías sintéticas de taurina. La cisteína también es importante porque tiene actividad biológica como precursor del ácido sulfínico de cisteína. La cisteína dioxigenasa (CDO) es responsable de la conversión de cisteína en ácido sulfínico de cisteína y los ratones knockout para CDO exhiben un síndrome grave de deficiencia de taurina incluso si estos ratones poseen actividad CSD (Ueki et al. 2011). Además, dado que CDO se expresa fuertemente en la placenta humana, aunque CSD es indispensable para la síntesis de taurina en humanos, se estimó que CDO determina principalmente el estado de taurina en el cuerpo de ratón y humano.
Se sugirió que la CSD de rata no solo desempeña un papel en la descarboxilación del sulfonato de cisteína, sino también en la descarboxilación del ácido de cisteína (Jacobsen y Smith 1968). En la dorada, la elevación del ácido cisteína sulfínico suplementario en presencia de ácido cisteico conduce a la disminución de la taurina producida a partir del ácido cisteico, lo que sugiere que las bebidas carbonatadas de la dorada de caña también reconocen y convierten el ácido cisteínico y el ácido cisteína sulfúrico como sustrato (Goto et al. otros 2003). Por el contrario, se sabe que la enzima similar a la descarboxilasa del ácido glutámico 1 (GADL1), que solo se encuentra en anfibios, aves y mamíferos, funciona no solo en la descarboxilación del ácido glutámico sino también en la síntesis de taurina (Liu et al. 2012: Winge et al. 2015). Por lo tanto, se informó que el GADL1 de los mamíferos es responsable de la conversión del ácido aspártico en β-alanina y también convierte el ácido sulfínico de cisteína y el ácido cisteico en hipotaurina y taurina, respectivamente (Liu et al. 2012). Aislamos la secuencia primaria de longitud completa de la descarboxilasa del ácido sulfínico de cisteína de la dorada y la cola amarilla y descubrimos que la alta expresión se encontraba comúnmente en el hígado y el píloro en la dorada, la lubina japonesa, el halibut moteado y la cola amarilla, lo que sugiere que la CSD juega un papel en la producción de taurina. en estos tejidos en los peces. Wang et al (2016) examinaron CDO y CSD en lenguado japonés y trucha arcoíris. Descubrieron que la expresión de CDO estaba regulada a la baja por la suplementación con taurina en la trucha arcoíris, lo que sugiere que la CDO desempeña un papel en el mantenimiento del nivel de taurina en el cuerpo de los peces (Wang et al. 2016). Por otro lado, la expresión de CSD, pero no de CDO, se reguló a la baja en la platija japonesa (Wang et al. 2016). Además, la CSD de pez cebra estaba regulada por el nivel de taurina en la dieta (Chang et al. 2013). Estos hallazgos sugieren que la tasa de producción de taurina en el paso de encalado por la vía de la CSD es diferente según la especie de pez. En rodaballo Psetta maxima, la cisteína y la metionina elevaron el nivel de transcripción de CDO (Wang et al. 2014). Se informó que la carpa común posee CDO1 y 2 y CSD, y la proteína de fusión expresada híbrida de CDO1 o 2 con CSD resultó en una mayor potencia de producción de taurina que se observó en la proteína de fusión CDO1/CSD, lo que sugiere CDO1 tiene una actividad catalítica más alta (Honjoh et al. 2009).
El transportador de taurina 1-3 desempeña un papel en la ingesta de taurina en las células y se sugirió la presencia del parálogo TauT3 en los peces. También se sugirió la movilización de taurina por el transportador GABA y algunos artículos sugirieron que el transportador GABA es más importante que TauT en la ingesta de taurina en la célula (Liu et al. 1993; Zou et al. 2012). Sin embargo, hay pocos informes sobre el transporte de taurina por el transportador GABA en peces.
4. Función de la taurina en el pescado
La taurina desempeña un papel en la conjugación y excreción de ácidos biliares, la absorción de lípidos, el desarrollo de la piel, la visión, la actividad de natación y alimentación, la reproducción, el crecimiento y el desarrollo de las primeras etapas, la respuesta al estrés y el sabor del filete de pescado.
La taurina conjuga la sal biliar. La glicina también lo hace, pero la sal biliar conjugada con taurina tiene una solubilidad en agua más potente. La selectividad del ácido orgánico para la conjugación de sales biliares es diversa en las especies de teleósteos (Hagey et al. 2010). En la carpa, el sulfato de ciprinol, causante de una toxina que intoxica los alimentos para el consumidor de carpa, es un conjugado de ácido biliar principal y ocupa más del 94% en el ácido biliar total (Yeh y Hwang 2001). Por otro lado, los ácidos taurocólico y taurodesoxicólico son los principales ácidos biliares que se encuentran en la platija japonesa (Goto et al. 1996). El pigmento biliar se origina a partir de la hemoglobina en la sangre y las células sanguíneas tienen la vida media biológica más corta en las células del cuerpo animal. Por lo tanto, la hemoglobina degradada da lugar a bililvina y bilibergina que deben conjugarse con taurina para su excreción. Debido a que la solubilidad en agua de estos pigmentos se confiere por conjugación con taurina, la deficiencia de taurina provoca una acumulación anormal de pigmentos y el mal funcionamiento del hígado y, finalmente, condujo a la mortalidad. El hecho de que los peces dependan en gran medida de la taurina para la conjugación de la bilis tiene un mayor riesgo de deficiencia de taurina, ya que siempre deben consumir una cierta cantidad de taurina para mantener la función normal del hígado.
Por el contrario, la deficiencia de taurina parece ocurrir menos en los peces que pueden usar otros ácidos orgánicos para la conjugación de bilis, incluso cuando se alimentan con una dieta baja en taurina, como una dieta basada en proteínas vegetales.
La ingesta dietética de taurina está controlada por el nivel de taurina en una dieta, así como por la ingesta de alimentos de pescado.
Por lo tanto, el riesgo de deficiencia de taurina es mayor en invierno cuando disminuye el consumo de alimento. En el sitio de cultivo de peces, la temperatura del agua y el consumo de alimento deben observarse cuidadosamente cuando se considera el riesgo de deficiencia de taurina. El besugo rojo requiere taurina en la dieta cuando se alimenta con una dieta baja en harina de pescado, pero su requerimiento en el pescado es menor que el de cola amarilla (Takagi et al. 2011).
Se informó un color de piel más claro en besugos alimentados con una dieta a base de caseína suplementada con taurina (Takeuchi 2014). Se informó que la suplementación con taurina en una dieta basada en harina de pescado mejoró el grosor de la piel y mejoró la aparición de desprendimiento de escamas en la recolección de peces (Kato et al. 2012; 2014). Esta observación también se reprodujo cuando los peces se alimentaron con gránulos húmedos formulados con un bajo nivel de harina de pescado (30 %) y el grosor de la piel se volvió de 80 a 120 m mediante la suplementación con taurina en la dieta a alta temperatura del agua. Sin embargo, no pudieron observar el efecto de la taurina sobre el grosor de la piel en la temporada con baja temperatura del agua. Probablemente se debió a un menor nivel de consumo de alimento en la estación fría en comparación con la estación de aguas altas. La taurina es uno de los componentes populares del detergente para el tratamiento del cabello para humanos y la suplementación con taurina informó sobre la promoción del crecimiento del cabello. La taurina parece promover el crecimiento de la piel y sus apéndices en los vertebrados.
Se reportaron mejoras en el desempeño reproductivo y huevos de mayor tamaño en cola amarilla (Matunari et al. 2008). Se informó una mejora similar del rendimiento reproductivo y una mayor supervivencia después de la eclosión en tilapia (Al-Feky et al. 2016). Se encontró un mayor contenido de taurina en el huevo fertilizado que en el huevo no fertilizado en el cangrejo nadador y se observó una elevación del contenido de taurina antes de la eclosión (Paneflorida 2004). Además, la comparación de 20 000 transcritos de sangre con mejor rendimiento reproductivo (la supervivencia fue inferior al 84 % a los siete días posteriores a la fecundación) y peor sangre (la supervivencia fue inferior al 6 % a los siete días posteriores a la fecundación) reveló que una de las transcripciones con un rendimiento significativo la diferencia fue CSE, que es el gen de la enzima sintética de cisteína (Rise et al. 2014). Estos resultados sugieren que la taurina y su precursor son importantes para el éxito reproductivo y la supervivencia temprana de los embriones.
Se informó una mejora en el comportamiento alimentario en juveniles de dorada roja alimentados con una dieta basada en caseína suplementada con taurina (Matsunari et al. 2008). Se observó una velocidad de nado más rápida hacia el fondo del tanque inmediatamente después de completar la alimentación en juveniles de platija (Kim et al. 2005). Además, se observó una mejora en la supervivencia después de la liberación en el medio ambiente salvaje en lenguados japoneses alimentados con una dieta suplementada con taurina (Morita et al. 2011). La taurina es una de las fuentes de energía importantes para las primeras etapas de los peces (Ronnestad et al. 2003). En los mamíferos, la taurina ocupa más del 50 % del total de aminoácidos libres en el globo ocular y el tejido cardíaco. Se informó que más del 70 % del total de aminoácidos libres está ocupado por la taurina en el ventrículo del corazón en el atún rojo del Pacífico (Ishihara et al. 2013). Se informó una reducción de la taurina y la cisteína en plasma en ratas después de 8 semanas de ejercicio (Gaume et al. 2005). La deficiencia de taurina en el músculo cardíaco y esquelético en los peces podría dificultar el funcionamiento normal de estos órganos locomotores y dar como resultado un menor rendimiento de natación de los peces.
La importancia de la taurina en la respuesta al estrés ha sido sugerida por estudios en mamíferos. La taurina juega un papel en la eliminación de especies reactivas de oxígeno. Cuando la dorada Sparus aurata se expuso al estrés del confinamiento, respondieron 202 transcripciones de genes; entre ellos, CBS y CDO respondieron en la fase 1 cuando se reconstruyó el metabolismo energético para una respuesta aguda, y CSE respondió en la fase 3 cuando se reconstruyó la homeostasis celular para la clasificación selectiva y destrucción de especies reactivas de oxígeno (Calduch-Giner et al. 2010). CBS se expresa en el sistema nervioso central del salmón chinook, la carpa común y el pez cebra como fuente de H2S (Pushchina et al. 2011; Porteus et al. 2014), Se sugiere que las células con H2S participan en la mejora del volumen respiratorio como sensor de condición de bajo oxígeno (Pushchina et al. 2011). Estos hallazgos sugieren que la síntesis del precursor de taurina aumenta en condiciones de estrés y sirve como fuente de H2S que actúa como molécula de señalización.
La taurina conjuga la sal biliar. La glicina también lo hace, pero la sal biliar conjugada con taurina tiene una solubilidad en agua más potente. La selectividad del ácido orgánico para la conjugación de sales biliares es diversa en las especies de teleósteos (Hagey et al. 2010). En la carpa, el sulfato de ciprinol, causante de una toxina que intoxica los alimentos para el consumidor de carpa, es un conjugado de ácido biliar principal y ocupa más del 94% en el ácido biliar total (Yeh y Hwang 2001). Por otro lado, los ácidos taurocólico y taurodesoxicólico son los principales ácidos biliares que se encuentran en la platija japonesa (Goto et al. 1996). El pigmento biliar se origina a partir de la hemoglobina en la sangre y las células sanguíneas tienen la vida media biológica más corta en las células del cuerpo animal. Por lo tanto, la hemoglobina degradada da lugar a bililvina y bilibergina que deben conjugarse con taurina para su excreción. Debido a que la solubilidad en agua de estos pigmentos se confiere por conjugación con taurina, la deficiencia de taurina provoca una acumulación anormal de pigmentos y el mal funcionamiento del hígado y, finalmente, condujo a la mortalidad. El hecho de que los peces dependan en gran medida de la taurina para la conjugación de la bilis tiene un mayor riesgo de deficiencia de taurina, ya que siempre deben consumir una cierta cantidad de taurina para mantener la función normal del hígado.
Por el contrario, la deficiencia de taurina parece ocurrir menos en los peces que pueden usar otros ácidos orgánicos para la conjugación de bilis, incluso cuando se alimentan con una dieta baja en taurina, como una dieta basada en proteínas vegetales.
La ingesta dietética de taurina está controlada por el nivel de taurina en una dieta, así como por la ingesta de alimentos de pescado.
Por lo tanto, el riesgo de deficiencia de taurina es mayor en invierno cuando disminuye el consumo de alimento. En el sitio de cultivo de peces, la temperatura del agua y el consumo de alimento deben observarse cuidadosamente cuando se considera el riesgo de deficiencia de taurina. El besugo rojo requiere taurina en la dieta cuando se alimenta con una dieta baja en harina de pescado, pero su requerimiento en el pescado es menor que el de cola amarilla (Takagi et al. 2011).
Se informó un color de piel más claro en besugos alimentados con una dieta a base de caseína suplementada con taurina (Takeuchi 2014). Se informó que la suplementación con taurina en una dieta basada en harina de pescado mejoró el grosor de la piel y mejoró la aparición de desprendimiento de escamas en la recolección de peces (Kato et al. 2012; 2014). Esta observación también se reprodujo cuando los peces se alimentaron con gránulos húmedos formulados con un bajo nivel de harina de pescado (30 %) y el grosor de la piel se volvió de 80 a 120 m mediante la suplementación con taurina en la dieta a alta temperatura del agua. Sin embargo, no pudieron observar el efecto de la taurina sobre el grosor de la piel en la temporada con baja temperatura del agua. Probablemente se debió a un menor nivel de consumo de alimento en la estación fría en comparación con la estación de aguas altas. La taurina es uno de los componentes populares del detergente para el tratamiento del cabello para humanos y la suplementación con taurina informó sobre la promoción del crecimiento del cabello. La taurina parece promover el crecimiento de la piel y sus apéndices en los vertebrados.
Se reportaron mejoras en el desempeño reproductivo y huevos de mayor tamaño en cola amarilla (Matunari et al. 2008). Se informó una mejora similar del rendimiento reproductivo y una mayor supervivencia después de la eclosión en tilapia (Al-Feky et al. 2016). Se encontró un mayor contenido de taurina en el huevo fertilizado que en el huevo no fertilizado en el cangrejo nadador y se observó una elevación del contenido de taurina antes de la eclosión (Paneflorida 2004). Además, la comparación de 20 000 transcritos de sangre con mejor rendimiento reproductivo (la supervivencia fue inferior al 84 % a los siete días posteriores a la fecundación) y peor sangre (la supervivencia fue inferior al 6 % a los siete días posteriores a la fecundación) reveló que una de las transcripciones con un rendimiento significativo la diferencia fue CSE, que es el gen de la enzima sintética de cisteína (Rise et al. 2014). Estos resultados sugieren que la taurina y su precursor son importantes para el éxito reproductivo y la supervivencia temprana de los embriones.
Se informó una mejora en el comportamiento alimentario en juveniles de dorada roja alimentados con una dieta basada en caseína suplementada con taurina (Matsunari et al. 2008). Se observó una velocidad de nado más rápida hacia el fondo del tanque inmediatamente después de completar la alimentación en juveniles de platija (Kim et al. 2005). Además, se observó una mejora en la supervivencia después de la liberación en el medio ambiente salvaje en lenguados japoneses alimentados con una dieta suplementada con taurina (Morita et al. 2011). La taurina es una de las fuentes de energía importantes para las primeras etapas de los peces (Ronnestad et al. 2003). En los mamíferos, la taurina ocupa más del 50 % del total de aminoácidos libres en el globo ocular y el tejido cardíaco. Se informó que más del 70 % del total de aminoácidos libres está ocupado por la taurina en el ventrículo del corazón en el atún rojo del Pacífico (Ishihara et al. 2013). Se informó una reducción de la taurina y la cisteína en plasma en ratas después de 8 semanas de ejercicio (Gaume et al. 2005). La deficiencia de taurina en el músculo cardíaco y esquelético en los peces podría dificultar el funcionamiento normal de estos órganos locomotores y dar como resultado un menor rendimiento de natación de los peces.
La importancia de la taurina en la respuesta al estrés ha sido sugerida por estudios en mamíferos. La taurina juega un papel en la eliminación de especies reactivas de oxígeno. Cuando la dorada Sparus aurata se expuso al estrés del confinamiento, respondieron 202 transcripciones de genes; entre ellos, CBS y CDO respondieron en la fase 1 cuando se reconstruyó el metabolismo energético para una respuesta aguda, y CSE respondió en la fase 3 cuando se reconstruyó la homeostasis celular para la clasificación selectiva y destrucción de especies reactivas de oxígeno (Calduch-Giner et al. 2010). CBS se expresa en el sistema nervioso central del salmón chinook, la carpa común y el pez cebra como fuente de H2S (Pushchina et al. 2011; Porteus et al. 2014), Se sugiere que las células con H2S participan en la mejora del volumen respiratorio como sensor de condición de bajo oxígeno (Pushchina et al. 2011). Estos hallazgos sugieren que la síntesis del precursor de taurina aumenta en condiciones de estrés y sirve como fuente de H2S que actúa como molécula de señalización.
También se sugiere que la taurina afecte el sabor del filete de pescado. Cuando los panelistas tomaron muestras de filetes de cola amarilla S. quinqueradiata alimentados con una dieta suplementada con taurina durante 18 semanas, no hubo diferencias en el sabor del filete de los peces alimentados con una dieta suplementada con taurina y una dieta formulada con un 60 % de harina de pescado, pero se obtuvo una puntuación más baja para los filetes de la parte abdominal. parte de los peces alimentados con una dieta baja en harina de pescado que una dieta suplementada con taurina (Khaoian et al. 2014). Tampoco hay efecto en la selección de "me gusta" o "no me gusta" cuando el filete se probó con o sin fuente de soya (Khaoian et al. 2014). Además, también se realizó un ensayo similar en el añojo de serviola mayor Seriola dumerili. El pellet extruido con una dieta baja en harina de pescado se formuló con concentrado de proteína de soya, harina de soya y harina de gluten de maíz. Las muestras de filete se analizaron después de alimentar la dieta baja en harina de pescado (10-30 %) con o sin 0,2-0,4 % de taurina durante 114 días y la puntuación más alta se obtuvo en filetes de pescado alimentado con una dieta baja en harina de pescado con taurina al 0,4% (Maeno et al. 2012). En conjunto, estos informes sugieren que la suplementación con taurina podría afectar el sabor del filete de pescado.
Aunque hay pocos informes sobre la función de la taurina en los invertebrados, la alimentación de rotíferos que contienen 2,83 mg/g de taurina al camarón patiblanco del Pacífico, Litopenaeus vannamei, mejoró los cambios morfológicos en el desarrollo de las larvas de camarón y mejoró la supervivencia (Jusadi et al. 2011).
Como describimos, la taurina tiene una amplia gama de actividades biológicas y afecta el crecimiento normal, el desarrollo, la función y la calidad del filete de los peces. Por lo tanto, se aprobó su uso como complemento de alimentos para peces en 2002 en Japón. Debido a que la FDA también aprobó el uso de taurina sintética en alimentos para peces en EE. UU. en marzo de 2017, se espera que se pruebe el uso práctico de alimentos con taurina sintética para varias especies de peces a nivel de producción a gran escala.
Teniendo en cuenta la ciencia básica, las especies de peces pueden ser un buen organismo modelo para estudiar la función de la taurina debido a su abundancia y capacidad metabólica diversa. Por lo tanto, el estudio detallado de la capacidad de síntesis de taurina y su mecanismo de control conducirá a logros futuros, como el desarrollo de cepas de peces comestibles con alto contenido de taurina mediante un programa de reproducción o una técnica de edición del genoma, etc.