Advances in biomarkers for welfare evaluation: oxytocin and corticoids
- Autores: Marina López-Arjona
- Directores de la Tesis: José Joaquín Cerón Madrigal (dir. tes.), Silvia Martínez Subiela (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Murcia ( España ) en 2021
- Idioma: inglés
- Número de páginas: 196
- Títulos paralelos:
- Avances en biomarcadores para la evaluación de bienestar: oxitocina y corticoides
- Tribunal Calificador de la Tesis: Josep Pastor Milán (presid.), Luis Jesús Bernal Gambín (secret.), Ana C. Silvestre-Ferreira (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias Veterinarias por la Universidad de Murcia
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: DIGITUM
- Resumen
- español
El objetivo principal de esta Tesis Doctoral fue avanzar en el desarrollo de nuevos ensayos para determinar de forma precisa las concentraciones de oxitocina en saliva, pelo, y otras muestras de varias especies, como la porcina, bovina, canina y humana, así como de métodos que puedan evaluar la concentración de cortisol, cortisona y la actividad de la isoenzima 11β- hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo 2 en pelo de la especie porcina. Todo ello con el objetivo global de proporcionar nuevas herramientas analíticas que permitan evaluar el estrés y bienestar en estas especies de forma no invasiva. Los objetivos específicos fueron: (1) Desarrollar y validar inmunoensayos para la determinación de oxitocina en saliva de la especie porcina y aplicarlos en diferentes situaciones de estrés y experiencias positivas, y desarrollar un inmunoensayo para la medición de oxitocina en plasma seminal de la especie porcina, así como una revisión bibliográfica sobre los ensayos para la medición de oxitocina. (2) Desarrollar y validar inmunoensayos para la determinación de oxitocina en saliva de las especies canina, bovina, y humana, y aplicarlos en diferentes situaciones de estrés o positivas. (3) Desarrollar y validar un inmunoensayo para la determinación de oxitocina en pelo de la especie porcina. (4) Desarrollar y validar inmunoensayos para la determinación de cortisol y cortisona como biomarcadores de estrés en pelo de la especie porcina. Para el primer objetivo, se desarrollaron y validaron dos nuevos inmunoensayos basados en la tecnología de AlphaLISA para la determinación de oxitocina en saliva de cerdo y su evaluación en diferentes situaciones como el parto y la lactación, extracción de semen, y el transporte y estancia en matadero. También se evaluó la influencia del procedimiento de extracción y el tratamiento de reducción y alquilación sobre las muestras de saliva. Además, se desarrolló un método para determinación de oxitocina en plasma seminal de la especie porcina y se evaluó su relación con parámetros reproductivos. Para el segundo objetivo, se desarrollaron y validaron dos nuevos inmunoensayos basados en la tecnología de AlphaLISA, para la determinación de oxitocina en saliva de las especies bovina, canina, y humana para evaluar los cambios después de situaciones de estrés o positivas, así como la evaluación del tratamiento de reducción y alquilación sobre las muestras. Para el tercer objetivo, se desarrolló y validó un inmunoensayo basado en la tecnología de AlphaLISA para determinar oxitocina en pelo de la especie porcina y evaluar los cambios durante el ciclo reproductivo. Para el cuarto objetivo, se desarrollaron y validaron dos inmunoensayos basados en la tecnología de AlphaLISA, uno de ellos para determinar cortisona y el otro para cortisol en pelo de la especie porcina y evaluar los cambios durante el ciclo reproductivo, y así evaluar la actividad de la isoenzima 11β- hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo 2. En conclusión y de forma global, todos los métodos desarrollados en esta Tesis demostraron ser adecuados desde el punto analítico y permitieron detectar (1) oxitocina en saliva de las especies porcina, canina, bovina, y humana sin necesidad de tratamiento previo de las muestras, y en el plasma seminal y pelo del cerdo y (2) cortisol, cortisona y actividad de la isoenzima 11β- hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo 2 en pelo de la especie porcina, mediante el ratio cortisona/cortisol. Además, todos los métodos pudieron detectar las variaciones de los analitos en diferentes situaciones de estrés y bienestar.
- English
The main objective of this Doctoral Thesis was to provide an advance in the development of new assays to accurately determine oxytocin concentrations in saliva, hair, and other samples from various species, such as porcine, bovine, canine, and human, as well as methods that can evaluate the cortisol and cortisone concentrations, and the 11β-hydroxysteroid dehydrogenase isoenzyme type 2 activity in the hair of pigs. All this with the overall objective of providing new analytical tools to assess stress and welfare in these species in a non-invasive way. The specific objectives were: (1) To develop and validate immunoassays for oxytocin measurement in the saliva of porcine species and apply them in different stress and positive situations, and to develop an immunoassay for oxytocin measurement in seminal plasma of porcine species, as well as a review on assays for oxytocin measurement. (2) Develop and validate immunoassays for oxytocin measurement in the saliva of canine, bovine, and human species, and apply them in different stress or positive situations. (3) Develop and validate an immunoassay for the determination of oxytocin in the hair of pigs. (4) To develop and validate immunoassays for the determination of cortisol and cortisone as biomarkers of stress in hair of pigs. For the first objective, two new immunoassays based on AlphaLISA technology were developed and validated for oxytocin measurement in the saliva of pigs and its evaluation in different situations, such as farrowing and lactation, ejaculate collection, and transport and lairage at the slaughterhouse. The influence of the extraction procedure and the reduction and alkylation treatment on the saliva samples was also evaluated. In addition, a method for oxytocin measurement in the seminal plasma of pigs was developed, and its relationship with reproductive parameters was evaluated. For the second objective, two new immunoassays based on AlphaLISA technology were developed and validated for oxytocin measurement in the saliva of bovine, canine, and human species to evaluate the changes after stress or positive situations, as well as the evaluation of the reduction and alkylation treatment on the samples. For the third objective, an immunoassay based on AlphaLISA technology was developed and validated for oxytocin measurement in the hair of pigs and to evaluate changes during the reproductive cycle. For the fourth objective, two immunoassays based on AlphaLISA technology were developed and validated, one of them cortisone measurement and the other one for cortisol measurement in the hair of pigs, and the evaluation of the changes during the reproductive cycle, and the evaluation of the 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 isoenzyme activity. In conclusion, and globally, all the methods developed in this thesis proved to be adequate from the analytical point of view and allowed the detection of (1) oxytocin in the saliva of porcine, canine, bovine, and human species without the need for prior treatment of the samples, and in seminal plasma and hair of pigs and (2) cortisol, cortisone, and the 11β-hydroxysteroid dehydrogenase isoenzyme type 2 activity in the hair of pigs using the cortisone/cortisol ratio. In addition, all methods were able to detect the variations of the analytes in different stress and welfare situations.
- español
