RELACIÓN ENTRE EL METABOLISMO DE BRANQUIAS Y LA ACTIVIDAD
DE LA BOMBA NA+, K+-ATPASA EN SMOLTS DE Salmo salar.
J. Pontigo1,2*, R. Oyarzun1, C. Vargas1, A. Yáñez2, F. Morera3 y L. Vargas-Chacoff 1*.
1. Facultad de ciencias marinas y limnológicas, Universidad Austral de Chile, Valdivia, Chile.
2. Instituto de Bioquímica y Microbiología, Interdisciplinary Center for Aquaculture Research (FondapIncar), Universidad Austral de Chile, Valdivia, Chile.
3. Instituto de Farmacología y Morfofisiología, Universidad Austral de Chile, Valdivia, Chile
*e-mail: [email protected] y [email protected]
La smoltificación es una de las etapas más importantes en el proceso productivo del salmón y
presenta enormes desafíos, pues determinar con precisión el momento apropiado para el traslado
al mar de los peces es el gran inconveniente actual de la salmonicultura, pues aproximadamente
un tercio de la población de peces ingresados al mar para engorda quedan rezagados en el
crecimiento y/o son eliminados (Sernapesca 2013). Los peces teleósteos tanto eurihalinos como
estenohalinos, pueden vivir en medios con un amplio o estricto rango de salinidad, pero siempre
manteniendo una osmolaridad constante en su medio interno independientemente de la
osmolaridad existente en el exterior (Norris, 1997; Evans, 1980). El mantenimiento de una
composición iónica interna, distinta a la del medio externo que le rodea, se lleva a cabo gastando
la energía suficiente para contrarrestar la difusión forzada que existe a través de la interfase de los
dos medios. Dichas diferencias se mantienen por medio de una serie de mecanismos
compensatorios que les permiten mantener una osmolaridad interna estable (osmorregulación) y
regular los diferentes solutos en sus fluidos corporales (regulación iónica) (Eckert et al., 1999;
Evans, 1993).
Los mecanismos osmorreguladores de los teleósteos implican a diversos órganos
osmorreguladores, cuya actividad se encuentra controlada por un alto número de hormonas
hipofisarias y extrahipofisarias. La actividad de dichos órganos osmorreguladores es diferente
según el animal se encuentre en ambiente hipoosmótico o hiperosmótico. Las branquias, el
opérculo, el riñón y el intestino son los órganos osmorreguladores más importantes en peces
teleósteos (Evans, 1993). El epitelio branquial y opercular es el principal lugar para el intercambio
iónico. El riñón funciona principalmente para eliminar el exceso de agua, aunque también existen
captación y eliminación de iones divalentes. Las branquias son el principal órgano osmorregulador
implicado en la captación y excreción de iones monovalentes (Na- y Cl-), así como en la captación
de iones divalentes (Ca2+). De este modo, teleósteos aclimatados a ambientes hiperosmóticos
eliminan Na+ y Cl- a través de las células de cloruro. Por el contrario, los teleósteos aclimatados a
ambientes hipoosmóticos captan Na+ y Cl- por las células pavimentosas y Ca2+ gracias a las células
de cloruro (Flik et al., 1995; Flik, 1997). De los cambios enzimáticos que sufren los peces en
smoltificación, están el aumento en su capacidad gluconeogenica como es la enzima fructosa 1,6
bisfosfatasa y de enzimas pertenecientes a la via de las pentosas fosfato como glucosa-6-fosfato
deshidrogenasa, la cual nos señalan una alta demanda en la formación de ácidos nucleicos y poder
transcriptor en la formación de proteínas, todo esto se relaciona al peso/largo que van
adquiriendo estos peces en el proceso de smoltificación.
+
20
12
A
A
18
10
µmoles ADP/mg protein/h
16
µmoles ADP/mg proteina/h
+
Na ,K ,ATPásica Branquial
ATPasas totales en Branquias
B
14
B
12
C
10
8
6
4
8
B
6
C
C
4
2
2
0
0
4 sem inv
8 sem inv
2 sem ver
4 sem inv
4 sem ver
8 sem inv
2 sem ver
4 sem ver
GDH Actividad enzimática Branquias (U/mg proteína)
G6PDH Actividad enzimática Branquias (U/mg proteína)
Figura 1. Análisis de la actividad de la bomba Na+,K+-ATPásica en branquias
5
A
4
B
3
B
2
C
1
0
4 sem inv
8 sem inv
2 sem ver
4 sem ver
A
12
10
A,B
B,C
8
C
6
4
2
0
4 sem inv
8 sem inv
2 sem ver
4 sem ver
A
0,8
A
A
0,6
A,B
0,4
0,2
0,0
4 sem inv
8 sem inv
2 sem ver
4 sem ver
10
A
A
A
8
A
6
4
2
0
4 sem inv
8 sem inv
2 sem ver
4 sem ver
GOT Actividad enzimática Branquias (U/mg proteína)
1,0
G3PDH Actividad enzimática Branquias (U/mg proteína)
FBP Actividad enzimática Branquias (U/mg proteína)
Figura 2. Análisis de la actividad de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PDH) y
Glutamato deshidrogenasa (GDH)
12
10
A
A
A
A
8
6
4
2
0
4 sem inv
8 sem inv
2 sem ver
4 sem ver
Figura 3. Análisis de la actividad de Fructosa 1,6 bisfosfatasa, y Gliceraldehído 3 fosfato deshidrogenasa
(G3PDH) y aspartato aminotransferasa (GOT)
Resultados:
Como control se utilizaron peces que fueron aclimatados 4 semanas invierno, y como grupo
estudio se utilizaron peces con 8 semanas de invierno y peces con 2 y 4 semanas de varano.
Los resultados de actividad enzimática muestran que la bomba Na+,K+-ATPásica en branquias
aumenta significativamente en el tiempo y que la actividad de enzimas metabólicas como G6PDH,
GDH y FBPasa aumentan.
Discusión:
En las gráficas se observa la clara relación que existe en la actividad de la bomba Na+,K+-ATPásica
en branquias y la actividad de enzimas metabólicas, con un aumento en la síntesis de aminoácidos
para la generación de proteínas y almacenamiento de energía en forma de glucosa. Por lo que se
puede describir que existe una relación de dos parámetros en la osmorregulación de salmónidos,
como son la actividad metabólica y de la bomba Na+,K+-ATPásica en branquias.
Agradecimientos: Los autores agradecen al Proyecto Innova Corfo 13IDL2-23565, al Fondap-Inacar,
No. 15110027 y al Fondecyt 11130308 y a las empresas Marine Harvest Chile y Asesorías e
Inversiones Trapananda LTDA
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Pontigo, Juan Pablo - Congreso Ciencias del Mar