Low energy reserves are associated with fasting susceptibility in Neotropical nectar bats Glossophaga soricina / Baixas reservas energéticas corporais estão associadas à susceptibilidade ao jejum da espécie Glossophaga soricina

Abstract Neotropical nectar-feeding bats consume large amounts of sugar and use most of their energy-rich diet directly from the bloodstream, suggesting an adaptation towards lower body energy reserves. Here we tested the hypothesis that bats Glossophaga soricina spare the energy costs of storing energy reserves, even if this would represent a risky susceptibility during fasting. Blood glucose concentrations in 18 h fasted bats showed a 40% decrease. Breast muscle and adipose tissue lipids, as well as carcass fatty acids and liver glycogen, were also decreased following fasting. The inability to keep normoglycemia following a short-term fasting (i.e. 28 h) confirm that nectar bats invest little on storing energy reserves and show a severe fasting susceptibility associated to this pattern. Our study also support the general hypothesis that evolutionary specializations towards nectar diets involve adaptations to allow a decreased body mass, which reduces the energy costs of flight while increases foraging time.

Resumo Morcegos nectarívoros que ocorrem na região Neotropical consomem grandes quantidades de carboidratos, e usam a energia obtida da dieta diretamente, a partir da glicose na circulação sanguínea. Esta adaptação sugere que morcegos nectarívoros tenham evoluído no sentido de apresentar adaptações fisiológicas que permitam o baixo armazenamento de reservas energéticas corporais. Nós testamos a hipótese de que morcegos Glossophaga soricina poupam o gasto energético envolvido com a formação de reservas energéticas teciduais, mesmo que isso represente uma arriscada suscetibilidade da espécie frente ao jejum. As concentrações de glicose apresentaram uma diminuição de 40% após 18 h de jejum. As concentrações de lipídios do músculo peitoral e do tecido adiposo, bem como as de ácidos graxos da carcaça e glicogênio hepático também diminuíram após 18 h de jejum. A incapacidade de manter a normoglicemia observada após o jejum de curto-prazo confirma que morcegos nectarívoros desta espécie não investem na formação de reservas energéticas, e apresentam, consequentemente, uma severa susceptibilidade ao jejum. Este estudo suporta a hipótese de que adaptações evolucionárias da espécie envolvem diminuição da massa corporal, reduzindo o custo energético do voo e aumentado o tempo de forrageamento.

Energy metabolism and fasting in male and female insectivorous bats Molossus molossus (Chiroptera: Molossidae) / Metabolismo energético e resposta ao jejum em morcegos insetívoros Molossus molossus (Chirpotera: Molossidae)

Metabolic adaptations induced by 24 and 48 hours of fasting were investigated in male and female insectivorous bats (Molossus molossus Pallas, 1766). For this purpose, plasma glucose, non esterified fatty acids (NEFA), glycogen, protein and lipids concentrations in liver and muscles were obtained. Data presented here demonstrate that fed bats showed plasma glucose levels similar to those reported for other mammal species. In response to fasting, glycemia was decreased only in 48 hours fasted females. Plasma NEFA levels were similar in both sexes, and did not exhibit any changes during fasting. Considering the data from energy reserve variations, fed females presented an increased content of liver glycogen as well as higher breast muscle protein and limbs lipids concentrations, compared to fed males. In response to fasting, liver and muscle glycogen levels remained unchanged. Considering protein and lipid reserves, only females showed decreased values following fasting, as seen in breast, limbs and carcass lipids and breast muscle protein reserves, but still fail to keep glucose homeostasis after 48 hours without food. Taken together, our data suggest that the energy metabolism of insectivorous bats may vary according to sexual differences, a pattern that might be associated to different reproduction investments and costs between genders.

As adaptações metabólicas induzidas pelo jejum foram investigadas em morcegos insetívoros machos e fêmeas (Molossus molossus Pallas, 1766) alimentados e submetidos ao jejum por 24 e 48 horas. Para este propósito, análises plasmáticas de glucose, ácidos graxos livres, glicogênio, proteína e lipídios do fígado e músculos foram analisados. Os dados obtidos demonstraram que o nível de glicose plasmática em morcegos alimentados foi similar ao apresentado por outras espécies de mamíferos. No entanto, em resposta ao jejum, a glicemia de fêmeas diminuiu significativamente após 48 horas, enquanto os níveis circulantes de machos permaneceram constantes. Os níveis de ácidos graxos não esterificados no plasma foram similares em ambos os sexos, e não houve mudança durante o jejum. Em relação às reservas energéticas, fêmeas alimentadas apresentaram maior teor de glicogênio no fígado, de proteína armazenada no músculo peitoral e lipídios nos músculos dos membros anteriores e posteriores, em comparação aos machos alimentados. Em resposta ao jejum, somente as fêmeas mostraram diminuição de algumas reservas energéticas, como a reserva lipídica dos músculos dos membros anteriores e posteriores, da carcaça e da reserva proteica do músculo peitoral. Apesar desta mobilização, as fêmeas, diferentemente dos machos, demonstraram uma incapacidade de manter a homeostase da glicose após 48 horas sem o alimento. Nossos dados sugerem que o metabolismo energético de morcegos insetívoros varia de acordo com o sexo, sendo que o padrão metabólico pode estar associado a diferenças de custo energético no investimento reprodutivo entre machos e fêmeas.