As a growing sector, aquaculture must strike a balance between animal welfare and product quality. Management practices such as fasting and harvesting (including crowding and capture) can induce stress responses, which may be mitigated through adaptation and optimisation techniques, such as occupational enrichment. This approach encourages natural behaviours in fish; however, little is known about its effects on fillet quality. In terms of harvesting, the methodology used during pre-slaughter crowding, particularly in an industry increasingly affected by global warming, has received little attention. Similarly, post-crowding capture often involves mechanised systems (e.g., vacuum pumps, Archimedes screws), yet their precise impact on welfare and product quality remains largely unexplored. This doctoral thesis examines how harvesting processes affect the welfare and meat quality of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), with the aim of minimising stress at these critical stages through three experiments. Experiment I assessed the impact of occupational enrichment (E), using underwater currents, on product quality. Experiment II compared two pre-capture crowding methods across two seasons (winter WI, and summer SU). Experiment III evaluated the effects of two mechanised capture methods on stress and fillet quality under different temperature conditions, with the goal of refining procedures and integrating environmental enrichment techniques to enhance both animal welfare and the final product. A total of 2,100 rainbow trout were used across all experiments. In Experiment I (n = 540), fish were divided into groups of 30 and housed in separate tanks under three enrichment treatments for 30 days: a control group without artificial currents (CON), a group exposed to randomly activated currents (RFC), and a group subjected to continuous currents (CUC). Within each treatment, half of the fish were fasted for five days (45.2C days). Experiment II (n = 1,320) involved the distribution of 660 trout per season into separate tanks, where two crowding methods were tested (water level reduction WL, and lateral compression LC). These trials were conducted in WI (8.80C) and SU (22.0C). Finally, Experiment III (n = 240) assessed the impact of capture methods using nets (N), an Archimedes screw (A), or a vacuum pump (V), again in WI (10C) and SU (17C). The findings support the following conclusions: RFC enrichment improved growth and fillet quality (producing more salmon-coloured fillets than CUC and CON), potentially due to a hormetic effect, without negatively affecting muscle metabolism (lower pyruvate kinase and glycogen phosphorylase levels than CUC). In terms of harvesting, WL crowding was less stressful than LC (e.g., lower cortisol and lactate levels), and even improved fillet quality, particularly in WI (enhanced colour and muscle pH). Regarding capture, method A is recommended as an alternative to V, provided that water temperature remains within the optimal range for trout, as confirmed by plasma parameters, skin, liver, and fillet colour, muscle enzyme activity, and post-mortem pH changes. These results highlight the importance of optimising harvesting protocols to safeguard animal welfare and product quality, as this final stage of production represents a critical period for pre-slaughter stress, with direct consequences for both welfare and product characteristics. It is therefore essential to consider water temperature when determining the optimal intervention time and to implement strategies such as occupational enrichment to mitigate the negative effects of harvesting and enhance production outcomes.
RESUMEN
La acuicultura como sector en crecimiento debe armonizar el bienestar animal y la calidad del producto, donde prácticas de manejo como ayuno y cosecha (incluyendo agrupamiento y captura), pueden generar una respuesta de estrés que puede ser mitigada con técnicas de adaptación y optimización, como es el caso del enriquecimiento ocupacional al promover comportamientos naturales en los peces. Sin embargo, poco se conoce sobre sus efectos en la calidad del filete. En el caso de la cosecha, la metodología durante el agrupamiento presacrificio en una industria afectada por el calentamiento global ha sido escasamente estudiada. De igual forma, la captura post agrupamiento suele implicar el uso de sistemas mecanizados (e.g., bomba de vacío, tornillo de Arquímedes) cuyo efecto preciso sobre el bienestar y la calidad se desconoce. Esta tesis doctoral analizó cómo los procesos de cosecha, afectan el bienestar y la calidad de la carne de la trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss), con el objetivo de minimizar el estrés durante estas fases mediante tres experimentos: el Experimento I evaluó el impacto del enriquecimiento ocupacional (E), con corrientes subacuáticas, en la calidad del producto; el Experimento II comparó dos métodos de agrupamiento precaptura durante dos estaciones (invierno WI y verano SU); y el Experimento III analizó los efectos de dos métodos mecanizados de captura en el estrés y la calidad con dos temperaturas, buscando optimizar los procedimientos y aplicar técnicas de enriquecimiento ambiental para mejorar el bienestar animal y la calidad del producto final. Los experimentos se llevaron a cabo con un total de 2100 truchas arcoíris. En el Experimento I (n=540), los peces se distribuyeron en grupos de 30 y se alojaron en tanques separados bajo tres tratamientos de enriquecimiento durante 30 días: un grupo control sin corrientes artificiales (CON), un grupo expuesto a corrientes activadas aleatoriamente (RFC) y un grupo sometido a corrientes continuas (CUC). Dentro de cada tratamiento, la mitad de los peces fueron ayunados (5 días, 45.2C días). El Experimento II (n=1320) implicó la distribución de 660 truchas por temporada en tanques separados, donde se implementaron dos métodos de agrupamiento (reducción del nivel del agua WL, compresión lateral LC). Estas pruebas se realizaron en WI (8.80C) y SU (22.0C). Finalmente, el Experimento III (n=240) evaluó el impacto del método de captura mediante redes (N), tornillo de Arquímedes (A) o bomba de succión (V), nuevamente en WI (10C) y SU (17C). Los datos obtenidos respaldan las siguientes conclusiones: el enriquecimiento RFC mejora el crecimiento y la calidad (filetes más asalmonados que CUC y CON), posiblemente mediante un efecto hormético, sin comprometer negativamente el metabolismo muscular (menor piruvato quinasa y glucógeno fosforilasa que CUC). En la cosecha, el agrupamiento WL demostró ser menos estresante que LC (e.g., menor cortisol y lactato), mostrando incluso una mejora de la calidad del filete, especialmente en WI (mejor color y pH muscular). Para la captura, el método A se recomienda como alternativa a V, siempre que la temperatura del agua se mantenga dentro del rango óptimo para la trucha, refrendado por los parámetros plasmáticos, el color de piel, hígado y filete, la actividad de las enzimas musculares y los cambios en el pH post-mortem. Estos resultados sugieren que la optimización de los protocolos de cosecha es crucial para el bienestar animal y la calidad del producto, dado que esta última fase productiva representa un momento crítico para la respuesta de estrés presacrificio, con consecuencias directas en el bienestar animal y en las características del producto final. Por ello es fundamental considerar la temperatura del agua al determinar el momento óptimo de intervención y aplicar estrategias como el enriquecimiento ocupacional, con el fin de paliar los efectos adversos producidos durante la cosecha y mejorar los parámetros productivos.
As a growing sector, aquaculture must strike a balance between animal welfare and product quality. Management practices such as fasting and harvesting (including crowding and capture) can induce stress responses, which may be mitigated through adaptation and optimisation techniques, such as occupational enrichment. This approach encourages natural behaviours in fish; however, little is known about its effects on fillet quality. In terms of harvesting, the methodology used during pre-slaughter crowding, particularly in an industry increasingly affected by global warming, has received little attention. Similarly, post-crowding capture often involves mechanised systems (e.g., vacuum pumps, Archimedes screws), yet their precise impact on welfare and product quality remains largely unexplored. This doctoral thesis examines how harvesting processes affect the welfare and meat quality of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), with the aim of minimising stress at these critical stages through three experiments. Experiment I assessed the impact of occupational enrichment (E), using underwater currents, on product quality. Experiment II compared two pre-capture crowding methods across two seasons (winter WI, and summer SU). Experiment III evaluated the effects of two mechanised capture methods on stress and fillet quality under different temperature conditions, with the goal of refining procedures and integrating environmental enrichment techniques to enhance both animal welfare and the final product. A total of 2,100 rainbow trout were used across all experiments. In Experiment I (n = 540), fish were divided into groups of 30 and housed in separate tanks under three enrichment treatments for 30 days: a control group without artificial currents (CON), a group exposed to randomly activated currents (RFC), and a group subjected to continuous currents (CUC). Within each treatment, half of the fish were fasted for five days (45.2C days). Experiment II (n = 1,320) involved the distribution of 660 trout per season into separate tanks, where two crowding methods were tested (water level reduction WL, and lateral compression LC). These trials were conducted in WI (8.80C) and SU (22.0C). Finally, Experiment III (n = 240) assessed the impact of capture methods using nets (N), an Archimedes screw (A), or a vacuum pump (V), again in WI (10C) and SU (17C). The findings support the following conclusions: RFC enrichment improved growth and fillet quality (producing more salmon-coloured fillets than CUC and CON), potentially due to a hormetic effect, without negatively affecting muscle metabolism (lower pyruvate kinase and glycogen phosphorylase levels than CUC). In terms of harvesting, WL crowding was less stressful than LC (e.g., lower cortisol and lactate levels), and even improved fillet quality, particularly in WI (enhanced colour and muscle pH). Regarding capture, method A is recommended as an alternative to V, provided that water temperature remains within the optimal range for trout, as confirmed by plasma parameters, skin, liver, and fillet colour, muscle enzyme activity, and post-mortem pH changes. These results highlight the importance of optimising harvesting protocols to safeguard animal welfare and product quality, as this final stage of production represents a critical period for pre-slaughter stress, with direct consequences for both welfare and product characteristics. It is therefore essential to consider water temperature when determining the optimal intervention time and to implement strategies such as occupational enrichment to mitigate the negative effects of harvesting and enhance production outcomes.
RESUMEN
La acuicultura como sector en crecimiento debe armonizar el bienestar animal y la calidad del producto, donde prácticas de manejo como ayuno y cosecha (incluyendo agrupamiento y captura), pueden generar una respuesta de estrés que puede ser mitigada con técnicas de adaptación y optimización, como es el caso del enriquecimiento ocupacional al promover comportamientos naturales en los peces. Sin embargo, poco se conoce sobre sus efectos en la calidad del filete. En el caso de la cosecha, la metodología durante el agrupamiento presacrificio en una industria afectada por el calentamiento global ha sido escasamente estudiada. De igual forma, la captura post agrupamiento suele implicar el uso de sistemas mecanizados (e.g., bomba de vacío, tornillo de Arquímedes) cuyo efecto preciso sobre el bienestar y la calidad se desconoce. Esta tesis doctoral analizó cómo los procesos de cosecha, afectan el bienestar y la calidad de la carne de la trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss), con el objetivo de minimizar el estrés durante estas fases mediante tres experimentos: el Experimento I evaluó el impacto del enriquecimiento ocupacional (E), con corrientes subacuáticas, en la calidad del producto; el Experimento II comparó dos métodos de agrupamiento precaptura durante dos estaciones (invierno WI y verano SU); y el Experimento III analizó los efectos de dos métodos mecanizados de captura en el estrés y la calidad con dos temperaturas, buscando optimizar los procedimientos y aplicar técnicas de enriquecimiento ambiental para mejorar el bienestar animal y la calidad del producto final. Los experimentos se llevaron a cabo con un total de 2100 truchas arcoíris. En el Experimento I (n=540), los peces se distribuyeron en grupos de 30 y se alojaron en tanques separados bajo tres tratamientos de enriquecimiento durante 30 días: un grupo control sin corrientes artificiales (CON), un grupo expuesto a corrientes activadas aleatoriamente (RFC) y un grupo sometido a corrientes continuas (CUC). Dentro de cada tratamiento, la mitad de los peces fueron ayunados (5 días, 45.2C días). El Experimento II (n=1320) implicó la distribución de 660 truchas por temporada en tanques separados, donde se implementaron dos métodos de agrupamiento (reducción del nivel del agua WL, compresión lateral LC). Estas pruebas se realizaron en WI (8.80C) y SU (22.0C). Finalmente, el Experimento III (n=240) evaluó el impacto del método de captura mediante redes (N), tornillo de Arquímedes (A) o bomba de succión (V), nuevamente en WI (10C) y SU (17C). Los datos obtenidos respaldan las siguientes conclusiones: el enriquecimiento RFC mejora el crecimiento y la calidad (filetes más asalmonados que CUC y CON), posiblemente mediante un efecto hormético, sin comprometer negativamente el metabolismo muscular (menor piruvato quinasa y glucógeno fosforilasa que CUC). En la cosecha, el agrupamiento WL demostró ser menos estresante que LC (e.g., menor cortisol y lactato), mostrando incluso una mejora de la calidad del filete, especialmente en WI (mejor color y pH muscular). Para la captura, el método A se recomienda como alternativa a V, siempre que la temperatura del agua se mantenga dentro del rango óptimo para la trucha, refrendado por los parámetros plasmáticos, el color de piel, hígado y filete, la actividad de las enzimas musculares y los cambios en el pH post-mortem. Estos resultados sugieren que la optimización de los protocolos de cosecha es crucial para el bienestar animal y la calidad del producto, dado que esta última fase productiva representa un momento crítico para la respuesta de estrés presacrificio, con consecuencias directas en el bienestar animal y en las características del producto final. Por ello es fundamental considerar la temperatura del agua al determinar el momento óptimo de intervención y aplicar estrategias como el enriquecimiento ocupacional, con el fin de paliar los efectos adversos producidos durante la cosecha y mejorar los parámetros productivos. Read More
