Ureotelism is inducible in the neotropical freshwater Hoplias malabaricus (Teleostei, Erythrinidae)

O aumento do pH ambiental diminui o transporte de amônia pelas brânquias, prejudicando a saída de nitrogênio. A conseqüente toxidade é normalmente drástica para muitos peixes. Poucas espécies são capazes de sintetizar uréia como forma de detoxificar a amônia plasmática. Estudamos três telósteos da família Erythrinidae que vivem em ambientes distintos e apresentam respostas bioquímicas diferentes apesar de serem espécies extremamente próximas. Peixes adultos foram coletados no ambiente, sendo submetidos a águas alcalinas, e o grau de excreção de uréia foi determinado. As atividades específicas das enzimas do ciclo da uréia foram determinadas em amostras de fígado de peixe de águas cujo pH é neutro. As espécies estudadas, Hoplias lacerdae, Hoplerithrynus unitaeniatus e Hoplias malabaricus, são ureogênicas. A síntese de uréia não é a rota metabólica utilizada para detoxificar a amônia em H. lacerdae e H. unitaeniatus expostas a ambiente alcalino. O perfil da amônia plasmática em ambas as espécies apresentaram duas respostas bioquímica distintas. A excreção de uréia em H. malabaricus foi superior em águas alcalinas, e transição para o ureotelismo é proposta. O grau de excreção nitrogenada em H. malabaricus foi superior aos valores citados, e o aumento da excreção de uréia sugere que essa espécie é ureotélica em águas alcalinas.

Biochemical responses of two Erythrinidae fish to environmental ammonia

A forma não ionizada da amônia é muito tóxica a vários organismos aquáticos, sendo particularmente importante em muitos aspectos da biologia dos peixes. Um amplo grupo de estratégias para enfrentar os estressores ambientais pode ser observado nos organismos vivos. Dentre estas, as respostas aos estressores químicos são bem estudadas. O presente trabalho compara respostas bioquímicas de duas espécies evolutivamente próximas Hoplias malabaricus e Hoplerythrinus unitaeniatus, expostas à amônia ambiental. Peixes adultos foram submetidos a 1.0 mg/L de cloreto de amônio por 24 horas e foram determinados os níveis plasmáticos de amônia e uréia. As atividades das enzimas do COU, OCT e ARG e a enzima acessória GS foram quantificadas em extrato de fígado e são expressas em mmol/min/mg de tecido úmido. Foi observado em H. malabaricus, exposto a 1,0 mg/L de cloreto de amônio, aumento (p < 0,05) nas enzimas: GS, de 1,14 para 2,43; OCT, de 0,81 para 1,72; ARG, de 3,15 para 4,23; na amônia plasmática, de 0,95 para 1,42 mmol/L, e na uréia plasmática, de 0,82 para 1,53. A GS de H. malabaricus aumentou de 1,43 para 1,84, todavia, OCT, ARG e uréia plasmática não variaram. Esses dados mostram que ambas as espécies, taxonomicamente próximas, respondem distintamente ao mesmo estressor ambiental.

Different biochemical strategies of two Neotropical fish to cope with the impairment of nitrogen excretion during air exposure

The exposure of fish to air is normally expected to interfere with the nitrogen excretion process. Hoplias malabaricus and Hoplerythrinus unitaeniatus, two teleost species, display distinct behaviors in response to decreases in natural reservoir water levels, although they may employ similar biochemical strategies. To investigate this point, plasma levels of ammonia, urea, uric acid, and the two urea cycle enzymes, ornithine carbamoyl transferase (OCT) and arginase (ARG), as well as glutamine synthetase (GS) were determined for both species after exposure to air. Plasma ammonia increased gradually during exposure to air, but only H. malabaricus showed increased concentrations of urea. Plasma uric acid remained very low in both fish. Enzymatic activities (mean ± SD, æmol min-1 g protein-1) of H. malabaricus showed significant increases (P<0.05, N = 6) in OCT from 0.84 ± 0.05 to 1.42 ± 0.03, in ARG from 8.07 ± 0.47 to 9.97 ± 0.53 and in GS from 1.15 ± 0.03 to 2.39 ± 0.04. The OCT and ARG enzymes remained constant in H. unitaeniatus (N = 6), but GS increased from 1.49 ± 0.02 to 2.06 ± 0.03. Although these species are very closely related and share the same environment, their biochemical strategies in response to exposure to air or to increased plasma ammonia are different