AUTÓNOMA - UABCSbiblio.uabcs.mx/tesis/TE1408.pdf · Los abajo firmantes comunicamos a Usted que...

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEBAJA CALIFORNIA SUR

NIVELES DE `CIDO L`CTICO EN HEMOLINFAy MÚSCULO DE CAMARÓN CAFÉPenaeus californiensis Holmes 1900EN DIFERENTES GRADOS DE HIPOXIAALCALOSIS E HIPERAMONIA

TESIS

Que para obtener el titulo de

Biólogo Marino

PRESENTALludmila MorÆn Morales

Agosto del 2003La Paz Baja California Sur MØxico

UNIVERSIDAD AUTÓNOMADE

BAJA CALIFORNIA SURApartado Postal 19 B

Codigo Postal 23080

La Paz B C S

Tels 1280440 12805 69

y1280432Fax 1280801 Y 1280880

AREA INTERDISCIPLlNARlA

DE CIENCIAS DELMAR

Departamnto de Biología Marina

Fecha 18 Jtm 03

BIOL MAR EMELIO BARJAU GONZALÉZJEFE DEL DEPARTAMENTO DE BIOLOG˝A MARINA

PRESENTE

Los abajo firmantes comunicamos a Usted que habiendo revisado el Trabajo de Tesis querealizó ron el la pasante s

Lltrlnila MJrÆn Mlrales

Con el Titulo Niveles de Æcioo lÆctioo en harolinfa y rrÚsculo de carærm æfØPenaeus æliforniensis fblrres 1UJ en diferentes grados de hifOxia alælæis

e hirerarraria

Otorgamos nuestro voto aprobatorio y consideramos que dicho Trab estÆ listo para su

defensa a fin de obtener e1 titulo de Licenciado en Biología MarintJM en c Aurora RelxllErlo IoIEZ

Nombre Completo F a

Biól Francisoo Javier M3gallm BarajasNombre Completo Firma

VOCAL

Biól Francisoo Javier M3glllm B3ra jas

Nombre Completo

M en C Renato Pefu M1rtinez

Nombre Completo

Biól M3r M3roo Antroio Mrlina

Nombre CompletoSUPLENTE

M en C RæaÚa Servin VilleçasNombre Completo

R

C cp Coordinador del Area Inkrdisciplinaria de Ciencias del Mar

ecp Director del Servicios Escolares

C ep Interesado

6

ltf086ð

05R04 1

Agradecimientos

A mi familia por todo el apoyo brindado en la realización

de este y todos mis proyectos

A Armando Herrero por su apoyo incondicional

A la familia Magallón Servín por adoptarme como parte de ella

A Guillermo Portillo Ciro Calderón y Karina Magdaleno

por ser los mejores compaæeros

A Aurora Rebolledo Renato Peæa y Marco Medina por los acertados

comentarios sobre este trabajo

A Diana Carreæo Roberto HernÆndez Mayra Vargas Pedro Luna

Sandra de la Paz Gilberto Colado Orlando Lugo Armando Tejas y Adriana

Landa por todas las facilidades para la realización de esta tesis

Reconocimientos

La presente tesis se realizó en el Centro de Investigaciones Biológicas del

Noroeste CIBNOR bajo la dirección del Biol Francisco Javier Magallón Barajas

responsable del proyecto POSG 3 TambiØn se contó con el apoyo de la M e Rosalia

Servín Villegas responsable del proyecto AGEC 2 y del Biol Guillermo Portillo Clark a

cargo del proyecto PAC 24

Participantes

Los organismos experimentales se obtuvieron de los estanques supralitorales y de

mareas a cargo del Ing JosØ Gilberto Colado DurÆn y Biol Jesœs Aguilar Villavicencio

y se mantuvieron en el patio de cultivos con el apoyo del tØcnico Pedro Luna para luego

ser transferidos al Laboratorio de Nutrición Acuícola bajo la responsabilidad de la Biol

Sandra de la Paz Reyes TambiØn se contó con la colaboración de la coordinación de los

laboratorios acuícolas en esos momentos a cargo de la lng en Acuicultura Mayra

Vargas Mendieta Las detenninaciones bioquímicas se realizaron en el Laboratorio de

Bioquímica Fisiológica bajo la dirección de la M e Diana P Carreæo León y del M C

Roberto HernÆndez Herrera Durante los bioensayos y anÆlisis de laboratorio se contó

con el apoyo del BiolMar Ciro Calderón Flores Rosa Karina Magdaleno Castillo y en

los bioensayos de toxicidad con el apoyo del IB Q Orlando Lugo Lugo

INDICE

˝ndice de Figuras i

˝ndice de Cuadros iii

1 Resumen 1

2 Introducción 2

3 Justificación 6

4 Objetivos 9

4 1 Objetivo General 9

4 2 Objetivos Específicos 9

5 Hipótesis 10

6 Antecedentes 11

6 1 Biología de la especie 11

6 1 1 Clasificación taxonómica 11

6 12 Características Generales 12

6 13 Distribución y hÆbitos 13

6 2 Aspectos fisiológicos y ambientales relacionados con la

acidolactosis

6 2 1 Acidolactosis

6 2 2 Acidolactosis y ejercicio

6 2 3 Acidolactosis e hipoxia

6 24 Acidolactosis e hiperamonia

6 2 5 Acidolactosis y alcalosis

14

15

16

18

19

21

7 Material y MØtodos 25

7 1 Obtención de organismos y aclimatación 25

7 2 Diseæo Experimental 25

7 3 Comportamiento 27

7 4 Sistema de ejercitación 27

7 5 Toma Almacenamiento y AnÆlisis de Muestras 29

7 6 CÆlculo de los consumos de oxígeno 31

7 7 Procesamiento de datos 31

8 Resultados 33

8 1 Comportamiento durante el experimento 33

8 2 Consumo de oxígeno 34

8 3 Acidolactosis Muscular 35

8 3 1 pH 8 sin amonio 35

8 3 2 pH 8 con amonio 37


8 3 4 pH 9 con amonio 39

8 3 5 Comparación de todos los tratamientos 40

8 3 6 Lactato muscular en la jaula 4 41



8 3 9 Lactato muscular en los organismos muertos 42

8 4 Acidolactosis HemolinfÆtica 43


8 4 2 pB 8 con amonio

8 4 3 pB 9 sin amonio


45

46

47

8 4 5 AnÆlisis comparativo de hemolinCa entre tratamientos 48

8 4 6 Lactato hemolinCÆtico en las jaulas 1 2 Y 3 49

8 4 7 Lactato hemolinCÆtico en la jaula 4 49

8 4 8 Lactato hemolinCÆtico en la jaula 5 50

84 9 Lactato hemolinCÆtico en la jaula 6 51

84 10 Lactato hemolinCÆtico en los organismos muertos 52

9 Discusión 53

9 1 Cambios en la tasa respiratoria durante la hipoxia 53

9 2 Acidolactosis muscular 56

9 2 Acidolactosis hemolinCÆtica 60

9 3 Relación entre la acidolactosis muscular y hemolinCÆtica 62

9 4 Respuestas comportamentales a la hipoxia 62

9 5 Respuestas fisiológicas a la hipoxia 64

9 6 Respuestas metabólicas a la hipoxia 66

9 7 Acidolactosis por intoxicación por amonio 67

10 Conclusiones 68

11 Recomendaciones 69

12 Glosario 70

13 Literatura Citada 72

14 Anexos 79

˝ndice de Figuras

Fig 1 Anatomía externa de Penaeus californiensis 12

Fig 2 Ciclo de vida del camarón 14

Fig 3 Variación diaria del pH en aguas interiores 23

Fig 4 Sistema experimental 26

Fig 5 Sistema de ejercicio 27

Fig 6 Curva patrón 32

Fig 7 Niveles de oxígeno disuelto dentro de los tanques de exposición

durante los experimentos 34

Fig 8 Consumo de oxígeno en los tanques de los tratamientos con amonio 35

Fig 9 Consumo de oxígeno en los tanques de los tratamientos sin amonio 35

Fig 10 Lactato en mœsculo a pH 8 sin amonio 36

Fig 11 Lactato en mœsculo apH 8 con amonio 37

Fig 12 Lactato en mœsculo a pH 9 sin amonio 38

Fig 13 Lactato en mœsculo apH 9 con amonio 39

Fig 14 Lactato en mœsculo en todos los tratamientos en hipoxia 40

Fig 15 Lactato en mœsculo en todos los tratamientos en normoxia 40

Fig 16 Lactato muscular en la jaula 4 1 mg 02L 41

Fig 17 Lactato muscular en la jaula 5 0 5 mg 02L 41

Fig 18 Lactato muscular en la jaula 6 0 5 mg 02L 42

Fig 19 Lactato en mœsculo en los organismos muertos 42

Fig 20 Lactato en hemolinfa apH 8 sin amonio 43

Fig 21 Lactato en hemolinfa apH 8 con amonio 45

Fig 22 Lactato en hemolinfa apH 9 sin amonio 46

Fig 23 Lactato en hemolinfa a pH 9 con amonio 47

Fig 24 Lactato en hemolinfa en tratamientos sin aireación 48

Fig 25 Lactato en hemolinfa en tratamientos con aireación 48

Fig 26 Lactato hemolinfÆtico en las jaulas 1 2 Y 3 5 4 Y 2 mg 02L

a pH 8 Y 9 con y sin amonio 49

Fig 27 Lactato hemolinfÆtico en la jaula 4 1 mg 02L entre tratamientos 50

Fig 28 Lactato hemolinfÆtico en la jaula 5 0 5 mg 02L entre tratamientos 50

Fig 29 Lactato hemolinfÆtico en la jaula 6 0 5 mg 02L entre trataIIÙentos 51

Fig 30 Lactato en hemolinfa de los organismos muertos 52

Fig 31 Lactato en hepatopÆncreas a pH 8 con amonio 88

II

˝ndice de Cuadros Anexos

Cuadro 1 Niveles de Æcido lÆctico en mœsculo por jaula 79

Cuadro 2 Estadísticos de las concentraciones de lactato en mœsculo a pH 8

sin amonio y en hipoxia 79


sm amoruo y en normOXIa

Cuadro 4 Estadísticos de las concentraciones de lactato en mœsculo apH 8

con amonio y en hipoxia


con amonio y en normoxia 80




sin amonio y en normoxia 81

Cuadro 8 Estadísticos de las concentraciones de lactato en mœsculo apH 9

con amonio y en hipoxia 81


con amoruo y en normmoa

Cuadro 10 Comparación de los niveles de lactato en mœsculo en los cuatro

tratamientos en la Jaula 4 1 mg 02L


tratamientos en la Jaula 5 0 5 mg 02L 82

Cuadro 12 Lactato en mœsculo en lajaula 6 0 5 mg 02L 82

Cuadro 13 Lactato en mœsculo de organismos muertos en los experimentos 83

Cuadro 14 Datos estadísticos de los anÆlisis de varianza de los niveles de

lactato en mœsculo de organismos muertos en los experimentos 83

Cuadro 15 Niveles de Æcido lÆctico en hemolinfa 83

Cuadro 16 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hemolinfu apH 8

sin amonio y enhipoxia 84

Cuadro 17 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hemolinfa a pH 8

sm amoruo y en normOXla

80

80

82

82

84

ID


con amonio y enhipoxia 84






sin amonio y en normoxia 85


con amonio y en hipoxia 86



Cuadro 24 Comparación de los niveles de lactato en hemolinfa en las jaulas

1 2 Y 3 entre los tratamientos 86

Cuadro 25 Comparación de los niveles de lactato en hemolinfa en los cuatro

tratamientos en la Jaula 4 1 mg 02L 86

Cuadro 26 Comparación de los niveles de lactato en hemolinfa en la jaula 5

0 5 mg 02L 87

Cuadro 27 Comparación de los niveles de lactato en hemolinfa en la jaula 6

0 5 mg02L 87

Cuadro 28 Datos estadísticos de los anÆlisis de varianza de lactato en

hemolinfa de organismos muertos en los experimentos 87

Cuadro 29 Niveles de Æcido lÆctico en hepatopÆncreas 89

Cuadro 30 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hepatopÆncreas

a pH 8 con amonio y en hipoxia 89

Cuadro 31 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hepatopÆncreas

a pH 8 con amonio y en normoxia 89

Cuadro 32 Niveles de lactato reportados en la literatura 93

IV

1 Resumen

En este trabajo se estudiaron las variaciones en los niveles de Æcido lÆctico del

camarón cafØ Penaeus californiensis Holmes 1900 utilizando un modelo experimental

en el laboratorio por lo que se combinaron factores como esfuerzo muscular hipoxia

alcalosis e hiperamonia induciendo variaciones en los niveles de Æcido lÆctico así como

la correlación entre estas variables evaluando la respuesta de P californiensis mediante

la incubación en diferentes condiciones ambientales controladas hasta alcanzar niveles

de hipoxia Ølmbiental cercanos a la anoxia para estudiar los efectos de estos factores

sobre la reducción de los niveles de lactato durante el proceso de recuperación post

eJerCICIO

Los resultados obtenidos indican que la acidolactosis muscular se eleva

principalmente por ejercicio en condiciones de normoxia alcanzando niveles extremos

cuando se combina con la presencia de amonio y pH elevado mostrando recuperación

por reposo despuØs de una acidolactosis funcional siempre y cuando existan condiciones

de normoxia pH neutro y bajos niveles de amonio ya que tanto la hipoxia como la

presencia de hiperamonia y alcalosis dificultan la recuperación provocando un bloqueo

del metabolismo aerobio aœn en reposo y presencia de oxígeno en el medio externo En

cambio la acidolactosis hemolinfÆtica se incrementa principalmente por hipoxia

ambiental mostrando una tendencia ascendente en los niveles de lactato a medida que

disminuye la concentración de oxígeno disuelto dentro de los tanques sin aireación con

niveles extremos en concentraciones de oxígeno menores a 1 mgL nivel en el que el

efecto de la hipoxia se hace mas evidente indicando un límite en el proceso del Æcido

pirœvico por el metabolismo aerobio

2 Introducción

El hombre con el propósito de satisfacer sus necesidades alimenticias ha

desarrollado actividades como la agricultura la ganadería y la pesca Esta œltima se

diferencia de las dos primeras en que se toman los recursos de la naturaleza sin aplicar

en la mayoría de los casos esfuerzos para su renovación trayendo como consecuencia

una disminución en las reservas naturales especialmente de aquellas especies mÆs

explotadas entre las que se encuentra el camarón por tal razón la acuicultura representa

una importante alternativa para la solución parcial de este problema Cifuentes el al

1988

La acuicultura es la disciplina dedicada al cultivo de organismos acuÆticos bajo

condiciones controladas desde la producción de larvas la engorda de los organismos

incluyendo tambiØn la cosecha procesamiento comercialización y consumo del producto

Wheaton 1982 Esta actividad se practica desde la antigüedad ya que los primeros

registros de origen japonØs datan del aæo 2 000 ac Sin embargo el primer libro sobre

acuicultura fue escrito en el aæo 475 ac por Fan Li debido a su conocimiento en el

cultivo de peces Cifuentes el al 1988 El pilar del desarrollo de la acuicultura durante

muchos siglos se fundamentó en el cultivo de especies acuÆticas forrajeras las cuales

corresponden a los consumidores primarios incorporando Æreas acuÆticas a la producción

de proteína animal para la alimentación humana

En MØxico la acuicultura fue introducida en los aæos 30 pero con resultados

poco favorables No fue sino hasta la dØcada de los aæos 80 cuando se dio un impulso

mayor de forma industrial Durante los aæos 90 se fomentó a mayor escala con la

incorporación de nuevas tecnologías En los œltimos aæos esta actividad ha tomado

2

mucha importancia como parte de un proceso económico social por lo que ha sido

promovida como una alternativa de producción a travØs de un proceso de sustentabilidad

económica ambiental y social Aragón 2000 Uno de los fenómenos que se destaca en

la acuicultura moderna es la domesticación de especies ornnívoras y carnívoras de alto

valor comercial integrantes de los eslabones de consumo secundario

Aunque la carnaronicultura nació en el sudeste asiÆtico mediante un modelo de

desarrollo extensivo y como una alternativa para la generación de proteína proveniente

del medio acuÆtico Su adopción en el Hemisferio Occidental rÆpidamente la transformó

en un modelo de cultivo semi intensivo e intensivo dependiente del subsidio proteico

proveniente de otras industrias Dicha modalidad fue adoptada en MØxico durante los

aæos 80 como un proceso de transformación de proteína mÆs que de producción de la

misma generando importantes divisas en nuestro país Su actividad se concentra en la

región Noroeste siendo Sonora y Sinaloa los principales productores registrando en

1999 una cosecha mayor a las 12 000 toneladas Aragón 2000

La intensificación y crecimiento de la camaronicultura ha enfrentado corrientes

de opinión contrarias a la expansión de su actividad las cuales han planteado entre otras

críticas la ineficiencia de este tipo de cultivo para generar proteína de origen marino así

como las consecuencias negativas de la exportación de nutrientes en las aguas residuales

PÆez Osuna et al 1998

Por otra parte se ha reconocido que estas especies tienen mÆs facilidad para

utilizar la proteína como fuente de energía que los carbohidratos Por tal razón se han

venido realizando esfuerzos de investigación tendientes a entender los mecanismos por

los cuales son ineficientes para utilizar los carbohidrato s constituyendo el estudio de los

3

niveles de lactato uno de los aspectos bÆsicos que contribuyen a entender las dificultades

de estas especies para catabolizar la glucosa dado que son un buen indicador de la

acumulación de piruvato Shiau 1998

El camarón cafØ o patiamarillo P californiensis no sólo es la principal especie de

camarones explotada a lo largo de las costas del Pacífico Mexicano y del Golfo de

California Hendrickx 1996 sino que tambiØn constituye una opción para la

diversificación el policultivo y la rotación de especies en la camaronicultura de la zona

Adicionalmente por sus características fisiológicas relacionadas con el estrØs muscular

representa un modelo de investigación que permite conocer las variaciones en los niveles

de Æcido lÆctico originadas por presiones fisiológicas y ambientales entre las que

destacan aquellas relacionadas con las sustancias tóxicas provenientes del metabolismo

de los organismos y con el manejo de los parÆmetros ambientales como pH oxígeno

disuelto y salinidad pudiendo alcanzar valores críticos al incrementarse la biomasa por

unidad de volumen BANCOMEX 1999 Martínez 1998

Uno de los parÆmetros mÆs importantes es el oxígeno ya que durante las horas de

oscuridad puede disminuir en los estanques de cultivo generÆndose hipóxia

especialmente durante el amanecer Este efecto se puede agudizar con la cantidad de

sedimentos cargados de materia orgÆnica y de una elevada biomasa microbiana

fitoplanctónica y zooplanctónica debido a sus requerimientos de oxígeno

Adicionalmente conforme se incrementa la biomasa en el estanque tambiØn aumenta la

excreción de amonio N1I4 especialmente durante los eventos en los que el pH se eleva

en el ambiente de cultivo tal situación conlleva a que este producto se transforme en

amoniaco NH3 el cual es tóxico para muchos organismos acuÆticos Las

4

concentraciones de NH3 suelen incrementarse durante el atardecer debido a la elevación

de pH como respuesta al consumo del C02 por la fase obscura de la fotosíntesis Por

ello una variación en las concentraciones de oxígeno amonio y cambios en el pH

pueden generar estrØs en los organismos provocando mortalidades masivas y por ende

mermas económicas Es necesario entonces conocer el origen y la dinÆmica del estrØs

especialmente el relacionado con el manejo de los parÆmetros ambientales para evitar que

ocurran eventos letales o subletales y garantizar en la medida de lo posible una exitosa

productividad BANCOMEX 1999 Martínez 1998 Nicovita 1997

Por otra parte se sabe que a medida que los organismos en cultivo van ganando

peso el aumento de biomasa por unidad de volumen provoca un incremento en la

respiración por lo que las requerimientos de oxígeno dentro de un estanque aumentan de

acuerdo a la etapa del ciclo en desarrollo BANCOMEXT 1999 AdemÆs la demanda

de oxígeno de un organismo depende tanto de la actividad que realice como del nivel de

estrØs al que estØ sometido por lo cual entre mayores sean estos dicha demanda serÆ

mayor De igual manera si el medio no es capaz de cubrir estos requerimientos o por las

condiciones fisiológicas propias de la especie el oxígeno no llega a los tejidos puede

presentarse una anaerobiosis ambiental o funcional La primera de ellas puede ocurrir

cuando el organismo estÆ expuesto en un medio hipóxico o anóxico ya sea por una baja

en la producción de oxígeno o por el consumo por la respiración de los organismos en

cultivo En cambio la anaerobiosis funcional o celular se presenta cuando los

organismos realizan excesiva actividad locomotora y el transporte de oxígeno hacia el

mœsculo es menor a los requerimientos del mismo derivando en una descompensación

entre la ruta anaeróbica y la aeróbica lo que genera una acumulación de los productos del

5

metabolismo anaerobio Gäde 1984 Eckert el al 1998 Si dicha acumulación rebasa

ciertos límites en un tejido como suele ocurrir en el mœsculo activo y al mismo tiempo

Øste recibe menos oxígeno del necesario para oxidar el NADH entonces la deficiencia de

NAD reduce la actividad del ciclo de Krebs generando la acumulación del Æcido

pirœvico cuyo exceso al no ser procesado por el complejo de la piruvato deshidrogenasa

se acumula en forma de lactato y detiene la producción de acetil CoA Eckert el al 1998

Dicha situación afecta la condición fisiológica de los animales en cultivo especialmente

en su carga energØtica lo que los hace susceptibles a diversos padecimientos de origen

parasitario y vira como lo ha citado Vargas Albores 1992

3 JustificaC˛ón

Se seleccionó la especie P californiensis porque como se seæaló anteriormente

se ha convertido en un modelo de investigación para estudios de fisiología comparada de

los camarones nativos TambiØn porque es la mÆs importante en la pesca de estas

especies en el Golfo de California y siendo dominante en las costas de la Península de

Baja California Sur Adicionalmente persiste un gran interØs por el desarrollo de su

acuicultura en la cual aunque se dominan todos los aspectos para su cultivo aun no ha

alcanzado una expansión de la fase experimental a la comercial porque desde el punto de

vista económico es menos rentable que el cultivo de L vannamei Boone 1921

Algunas de las dificultades para su cultivo consisten en las bajas tasas de

crecimiento su densodependencia baja tolerancia a altas temperaturas altos

requerimientos de proteína hÆbitos de cavar durante la noche provocando caídas de

6

oxígeno y suspensión de sedimentos y la facilidad con la que su mœsculo abdominal se

contractura por estrØs durante el día

Se eligió la medición de los niveles de Æcido lÆctico porque son indicadores de

los excedentes de Æcido pirœvico los cuales son a su vez un producto intermedio en la

combustión de carbohidratos por lo que sus variaciones permiten conocer indirectamente

la dinÆmica del metabolismo de los animales tanto en la demanda de energía como en la

velocidad a la que ocurre el metabolismo aerobio Estos estudios son necesarios para

entender las causas por las cuales estas especies son mÆs eficientes para utilizar la

proteína como fuente de energía que los carbohidratos Por otra parte en casos extremos

estÆn relacionadas con el estrØs muscular y pueden ser un indicador de cambios

fisiológicos derivados de presiones fisiológicas y ambientales tales como el ejercicio la

hipoxia la hiperamonia y la alcalosis

Los niveles de Æcido lÆctico se estudiaron en ejercicio porque es un mecanismo

mediante el cual se puede inducir acidolactosis muscular por exceso de Æcido pirœvico lo

que permite conocer la variación entre los niveles de reposo y los niveles de actividad

La variación de estos niveles se estudió en normoxia e hipoxia para conocer la

dinÆmica entre ambos así como los límites de concentración de oxígeno a los que ocurre

el metabolismo aerobio ya que en otros modelos animales se ha observado que es

bloqueado por la hipoxia obligÆndolos a depender solo del metabolismo anaerobio para

su subsistencia AdemÆs los eventos de hipoxia constituyen uno de los problemas mÆs

frecuentes en la acuicultura del camarón que en el caso particular del cultivo de P

californiensis se agravan por ser una especie nocturna cavadora que suspende los

sedimentos incrementando la demanda de oxigeno

7

TambiØn se estudió esta variación en condiciones de alcalosis e hiperamonia

porque ambos eventos soncomunes en la acuicultura ademÆs de que su combinación estÆ

relacionada con la intoxicación por amoniaco que en condiciones extremas puede

bloquear el metabolismo aerobio propiciando un exceso de Æcido pirœvico y con ello una

acumulación de lactato

Aunque en los œltimos afios se ha ido generando información sobre las respuestas

fisiológicas de los organismos al estrØs causado por la hipoxia alcalosis e hiperamonia

se sabe relativamente poco sobre la forma en que estos factores se interrelacionan y

afectan a la especie P californiensis así como los mecanismos y tiempos en los que estos

procesos suceden lo que puede estar relacionado con las dificultades para su cultivo por

lo que este conocimiento es importante para su desarrollo acuícola ademÆs de contribuir

con el conocimiento para generar las tecnologías adecuadas para el manejo de las

espeCIes que se cultivan actualmente evitando grandes pØrdidas en la producción

acuíco la

Asimismo es relevante determinar los mÆrgenes de variación en las

concentraciones de Æcido lÆctico en el camarón cafØ a nivel muscular y hemolinfÆtico ya

que esto permite interpretar su estado de estrØs Por 10 tanto se decidió realizar el presente

trabajo con los siguientes objetivos

8

4 Objetivos

4 1 Objetivo General

Determinar los niveles de acidolactosis en hemolinfa y mœsculo de

camarón cafØ Penaeus californiensis Holmes 1900 en diferentes grados de hipoxia

alcalosis e hiperamonia para conocer los niveles de estrØs asociados a los ambientes de

cultivo

4 2 Objetivos Específicos

Determinar los niveles de acidolactosis en mœsculo y plasma en condiciones

de post ejercicio y en diferentes grados de hipoxia 5 4 2 1 05 Y 0 5 mg

de 02L

Determinar los cambios en los niveles de acidolactosis hemolinfÆtica y

muscular bajo condiciones de post ejercicio en dos niveles de pH 8 Y 9

Obtener los niveles de acidolactosis hemolinfÆtica y muscular en estado de

post ejercicio a una concentración de 7 mg NI4CVL

Relacionar los niveles de acidolactosis en las diferentes combinaciones de

hipoxia alcalosis e hiperamonia

9

5 Hipótesis

El estrØs por acidolactosis a nivel muscular puede generarse por manipulación

o esfuerzo muscular movimiento rÆpido o ejercicio prolongado aœn en

presencia de oxígeno en cambio a nivel hemolinfÆtico el estrØs se genera

principalmente por hipoxia y no necesariamente por esfuerzo muscular

La disminución de los niveles de estrØs en los períodos de post ejercicio

reflejados como acidolactosis muscular estÆ relacionada con el tiempo de

reposo y las concentraciones de oxígeno situación que puede alterarse cuando

los niveles de amonio y pH alcanzan condiciones de hiperamonia y alcalosis

10

6 Antecedentes

6 1 Biología de la especie

6 11 Clasificación taxonómica

El camarón cafØ o patiamarillo originalmente fue clasificado como PenaellS

cn1ifomiensis Hohnes 1900 y recientemente reclasificado como Farfantepenaeus

californiensis PØrez Farfante y Kensley 1997 apesar de ello para evitar controvers

en el presente trabajo se consideró la clasificación de Holmes 1900 descrita a

continuación

Phylum Arthropoda Von Siebold 1848

Superclase Crustacea Latreille 1777

Clase Malacostraca Latreille 1806

Subclase Eumalacostraca Grobben 1892

Superorden Eucarida Calman 1904

Orden Decapoda Latreille 1803

Suborden Dendrobranchiata Bate 1888

Superfarnilia Penaeoidea Rafinesque 1815

Familia Penaeidae Rafinesque 1815

GØnero Penaeus Fabricius 1789

Especie califoniensis Holmes 1900

Dentro del gØnero Penaeus esta especie pertenece al grupo de camarones de tØlico

cerrado en contraposición a L vannamei que pertenece a los de tØlico abierto y la cual

domina en la camaronicultura en el Hemisferio Occidental

11

6 1 2 Características generales

El camarón cafØ P californiensis Fig 1 presenta un rostro con 8 a 11 dientes

dorsales surco y carina adrostrales largas que se extienden mÆs allÆ del nivel del diente

epigÆstrico con una carina gastro frontal bien defInida ocupando por lo menos las tres

cuartas partes posteriores de la distancia entre la espina hepÆtica y la órbita Su cuerpo se

divide en tres grandes regiones principales cefalotórax abdomen y telson Los apØndices

del cefalotórax son las antØnulas antenas mandíbulas maxilas maxilípedos y

pereiópodos En el abdomen se encuentran los pleópodos o apØndices natatorios y en el

telson los urópodos que forman el abanico caudal Hendrickx 1996

Fig 1 Anatomía externa de Penaeus californiensis

Presentan dimorfIsmo sexual ya que las hembras tienen tØlico cerrado el cual es

una depresión ventral formada por placas laterales que constituye un receptÆculo seminal

para la protección del espermatóforo mientras que los machos presentan un petasma

localizado en la parte interna del primer par de pleópodos el cual es usado como órgano

copulador García 1994

12

6 1 3 Distribución y hÆbitos

Es una especie de hÆbitos nocturnos que se entierra durante el día y se activa

durante el atardecer Se encuentra en la Plataforma Continental y el ambiente costero del

PaclllCO 0rien1al Tropic la Bahía de San Francisco California Oeste de Baja

California y Golfo de California hasta Callao Perœ Habita generalmente en fondos

arenosos fums o arcillosos Fenucci 1988 En HernÆndez GonzÆlez 1997 Hendrickx

1996 y en temperaturas epibentónicas entre los 13 y 190C con límite superior de 270C a

una profundidad entre los 2 y los 180m aunque su mayor abundancia es entre los 25 y 50

m de profundidad Son detritívoros alimentÆndose de la materia orgÆnica que se

encuentra en el fondo aunque tambiØn pueden ser omnívoros Hendrickx 1996

Su ciclo de vida es corto entre uno y dos aæos y se caracteriza por presentar una

fase oceÆnica desovando entre 5 y 10 millones de huevecillos los cuales una vez

eclosionados y al llegar a la fase de postlarva se dirigen a las costas para penetrar en las

ÆreasJagururres donde llevan a cabo una permanencia de aproximadamente doce

semanas a fin de desarrollarse hasta el estado pre juveni4 para posteriormente emigrar

hacia el mar y continuar el desarrollo de juvenil a adulto Hendrickx 1996 como se

muestra en la Figura 2

13

EsrE AlUCQSTEM˘ JJJJlIfL w

Fig 2 Ciclo de vida del camarón

6 2 Aspectos fisiológicos y ambientales relacionados con la acidolactosis

A diferencia de especies como L vannamei y P stylirostris que emigran hacia

aguas oceÆnicas en tallas de 15 a 25 gr las formas juveniles de P californiensis lo hacen

en edades mÆs tempranas tallas menores a 5 gr por lo que pasan la mayor parte de su

vida en la Plataforma Continental hasta alcanzar la forma adulta con tallas promedio de

18 a 20 cm equivalentes a 60 a 80 gr aunque se pueden encontrar hembras de hasta 120

gr Pero cuando una especie oceÆnica como P californiensis se mantiene bajo

condiciones de cultivo en un estanque costero se le somete a variaciones ambientales

mayores que cuando se desarrolla de manera natural ya que los parÆmetros ambientales

en ambientes oceÆnicos se mantienen mÆs estables que los de un estanque de cultivo los

14

cuales presentan una mayor variación de las concentraciones de oxígeno el pH y

compuestos nitrogenados que a su vez se ven incrementados por la intensificación de los

cultivos generando variaciones que se pueden presentar como hipoxia alcalosis e

hiperamonia De forma paralela los cultivos experimentales de esta especie han

mostrado un descenso en las tasas de crecimiento al incrementar las densidades de cultivo

y su manipulación diurna provocando estrØs el cual se manifiesta por un cambio en el

color del mœsculo abdominal contractura e inmovilidad del mismo Aunque en la

literatura no existen antecedentes sobre la importancia de la acidolactosis en la especie

mencionada ni tampoco de la relación de esta con la hipoxia hiperamonia yalcalosis

por los resultados obtenidos con otras especies se ha demostrado su interrelación e

importancia Racotta y HemÆndez Herrera 2000 López 2001 García 2001

6 2 1 Acidolactosis

Se define como el proceso de acumulación de Æcido lÆctico en mœsculo

hepatopÆncreas hemolinfa y otros tejidos reflejando de manera indirecta los niveles de

Æcido pirœvico existente en las cØlulas Este compuesto es un metabolito resultante de la

glucólisis anaeróbica procesado normalmente por el complejo de la piruvato

deshidrogenasa para transferir los grupos acetilo al ciclo del Æcido cítrico Cuando el

Æcido pirœvico que se genera en la primera fase no es transformado al mismo ritmo que es

producido entonces puede transformarse en Æcido lÆctico en presencia de NADH y en

alanina en presencia de NRt De esta manera la acidolactosis es un indicador de los

cambios metabólicos que operan en los organismos como producto de su actividad los

niveles de oxígeno y ciertas circunstancias de intoxicación provocadas por compuestos

15

que interfieren con su metabolismo Lehninger 1995 Eckert el al 1998 Las

variaciones en los niveles de Æcido lÆctico reflejan de manera indirecta

descompensaciones metabólicas que a su vez pueden alterar las funciones que

demandan energía TambiØn se ha sugerido que en los peneidos puede causar una

reducción en la tasa de crecimiento debido a una disminución en la eficiencia de la tasa

de conversión de alimento lo que en condiciones extremas puede provocar contracturas y

eventualmente la muerte Allan y Maguire 1992 Ocampo 1994

6 2 2 Acidolactosis y ejercicio

Si bien no hay antecedentes sobre los niveles de Æcido lÆctico en relación al

ejercicio en P californìensìs sí existe información para otras especies de crustÆceos Tal

es el caso del cangrejo Crangon crangon Line 1758 el cual incrementa sus niveles de

lactato en mœsculo y en hemolinfa en donde su oxidación es mÆs lenta despuØs del

ejercicio debido a que los procesos aeróbicos aparentemente no pueden consumir los

excesos de Æcido pirœvico para una rÆpida restitución de sus niveles y una recuperación

de la actividad muscular Así mismo a que el oxígeno que provee la hemolinfa es

limitado por lo que los mœsculos no tienen suficiente capacidad de producción de energía

aeróbica produciendo fatiga Onnen y Zebe 1983

El ejercicio constante tambiØn puede provocar acumulación de lactato en

hemolinfa ya que estimaciones realizadas en el cangrejo Carcinus maenas Linnaeus

1758 han permitido observar que Øste responde a Øste incremento aumentando su ritmo

cardiaco haciendo que se eleve el contenido total de oxígeno en la hemolinfa evitando

así una acidosis metabólica Hamilton y Houlihan 1992 Así mismo tanto

16

Macrobrachium rosenbergii de Man como Penaeus duorarum Burkenroad 1939

incrementan 6 y 5 veces respectivamente los niveles de Æcido lÆctico en su hemolinfa

despuØs de ser sometidos a manipulación dentro de los estanques de cultivo Spotts y

Lutz 1981 Resultados similares se obtuvieron con L vannamei quien tambiØn

incrementó sus niveles de lactato hemolinfÆtico significativamente despuØs de una

manipulación durante el muestreo generando estrØs Racotta y Palacios 1998 Por otra

parte si el ejercicio es prolongado puede llegarse al agotamiento requiriendo tiempos

diferentes segœn la especie encontrando unas con mÆs capacidad que otras debido a

adaptaciones fisiológicas inducidas por el medio donde habitan Henry et al 1994

Existe conocimiento que indica diferencias significativas en los niveles de lactato

entre el estado de reposo y el de ejercicio despuØs de haberse sometido a períodos de

actividad mediante nado y o caminata o tambiØn de escape en las especies

Macrobrachium rosenbergii Penaeus duorarum Spotts y Lutz 1981 Callinectes

sapidus Cardisoma guanhumi Gecarcinus lateralis Henry et al 1994 Homarus

gammarus pbillips et al 1977 Crangon y crangon Onnen y Zebe 1983 Penaeus

aztecus Flick y Lovell 1972 En Spotts y Lutz 1981 y Pachygrapsus crassipes Burke

1979 En Spotts y Lutz 1981

Hagerman y Szaniawska 1986 encontraron con distintas especies de camarones

que la mÆxima actividad se alcanza cuando usan su mœsculo abdominal durante el nado

de escape causando un incremento en la tasa respiratoria hasta del 211 Spotts y Lutz

1981 y Racotta y Palacios 1998 concluyen que durante el muestreo y la manipulación

de los animales se puede alcanzar el mÆximo nivel de estrØs por acidolactosis

17

6 2 3 Acidolactosis e hipoxia

AdemÆs del efecto que tiene el ejercicio sobre la acidolactosis tambiØn la

disminución de las concentraciones de oxígeno en el medio de cultivo bajo niveles que

interfieren con la fosforilación oxidativa puede verse reflejada en los organismos como

una acumulación de lactato De acuerdo con lo reportado por Van Aardt 1988 la

exposición a un ambiente anóxico del cangrejo Potamon warreni puede incrementar los

niveles de lactato a nivel hemolinfÆtico Así mismo Racotta y Palacios 1998

encontraron esta misma acumulación tanto en hemolinfa como en mœsculo de L

vannamei

A pesar de que no existen reportes sobre los niveles de Æcido lÆctico en P

californiensis en relación a la hipóxia se ha demostrando que existe una relación directa

entre la temperatura y el consumo de oxígeno en post larvas de esta especie Ocampo

1994 Rivera 1992 y que a una concentración de 1 8 mgL de oxígeno se alcanza el

punto crítico en el que el organismo cambia su condición de conformador para adoptar la

de regulador Segœn 10 reportado por Hendrickx 1996 y Ocampo 1998 esta especie no

tolera niveles de oxigenación bajos ya que sus límites se encuentran entre 1 3 y 5 mg

02L

Las bajas de oxígeno en el medio de cultivo ocurren diariamente durante el

período nocturno ya que los estanques de cultivo son susceptibles a cambios

ambientales Las causas de dicha variación se atribuyen al balance entre la producción de

oxígeno por la fotosíntesis la captación del mismo desde la atmósfera y el consumo

originado por los procesos respiratorios En esta oscilación las micraalgas tienen un

papel fundamental por su actividad fotosintØtica ya que ellas aportan aproximadamente

18

el 75 del oxígeno disuelto en un estanque a pesar de ello una vez que termina la

fotosíntesis inicia el período de descenso del 02 el cual depende de la respiración en el

estanque Martínez 1998 BANCOMEX 1999

Los consumidores de oxígeno en la columna de agua son los organismos en

cultivo el zooplancton el bentos el fitoplancton y la comunidad bacteriana De igual

forma ocurren una serie de reacciones químicas que demandan oxígeno derivadas de la

descomposición de la materia orgÆnica en los estanques El consumo de oxígeno no sólo

depende de la biomasa presente sino tambiØn de otros factores entre los que destacan la

temperatura el peso individual el grado de actividad y la tasa de consumo

BANCOMEX 1999

6 2 4 Acidolactosis ehiperamonia

Racotta y HemÆndez Herrera 2000 reportan que existe una relación entre las

concentraciones de amonio y la acidolactosis a nivel hemolinfÆtico hepatopancreÆtico y

muscular en L vannamei sin embargo no se ha determinado aœn la existencia de

interferencia entre la acidolactosis y la toxicidad por amonio en esta especie

Se considera que en casos de intoxicación este compuesto puede bloquear el ciclo

del Æcido cítrico siempre y cuando su exceso agote las reservas de alfa oxoglutarato

durante el proceso de formación de glutamato debido a la reversión de la actividad de la

glutamato deshidrogenasa lo cual bloquea el proceso del Æcido pirœvico Lehninger

1995 La dinÆmica de la acidolactosis ha sido determinada en varias especies sin

embargo aœn no se tiene este conocimiento para P californiensis a pesar de su

importancia

19

El amonio es el producto final del metabolismo de las proteínas en la mayor parte

de los invertebrados acuÆticos Schmidt Nielsen 1997 Así mismo en los sistemas de

cultivo Øste es liberado dentro del agua por amonificación de materia orgÆnica del

alimento no consumido y de organismos muertos presentes en los estanques

BANCOMEX 1999 Schmidt Nielsen 1997 Por sus características moleculares es

altamente soluble en el agua lo que le confiere gran poder de difusión Wilson 1989

logrando su excreción a travØs de las membranas branquiales de los organismos acuÆticos

por medio de difusión pasiva a favor de un gradiente de concentración entre la hemolinfa

y el medio externo Eckert el al 1998 lo cual puede propiciar una entrada de Øste

cuando las concentraciones en el medio externo son mayores a las del interno hasta

alcanzar el equilibrio entre ambos medios Colt y Armstrong 1981

El amonio en el agua estÆ disponible tanto en su forma ionizada NH como no

ionizada NH3 existiendo un equilibrio entre ambas en cualquier sistema acuÆtico el

cual puede ser afectado por la temperatura y el pH Bower y Bidwell 1978 Boyd 1990

que al incrementarse inclinan el equilibrio hacia la forma no ionizada la cual es tóxica

para la mayoría de los organismos acuÆticos Wheaton 1982 Se ha encontrado que las

membranas celulares son permeables al amoniaco NH3 sin embargo lo son muy poco al

ionizado NH l así mismo este œltimo puede ser tóxico a elevadas concentraciones aœn

en niveles de pH neutros debido a que provoca una sustitución en el transporte de iones

una obstrucción en la excreción de amoniaco y dafio en las membranas celulares

Por otra parte la toxicidad del NH3 se debe a que puede incrementar el pH

causando alteraciones en la estructura terciaria de las proteínas provocando cambios en

las reacciones enzimÆticas interfiriendo con algunos mecanismos del transporte de iones

20

afectando el flujo sanguíneo cerebral la transmisión sinÆptica Eckert el al 1998

Regnault 1987 Kaushik 2000 y el transporte de oxígeno Spotte 1979 En Chen y Lin

1995

El NlLtCl cloruro de amonio al estar en solución acuosa da lugar a NH cr Ir

y OH El NlLt en un medio alcalino tiende a desionizarse rÆpidamente y a formar NH3

el cual por ser tóxico no es conveniente en la acuicultura Es œtil entonces mantener las

condiciones de los estanques bajo cierto grado de acidez para que el amonio se encuentre

en su forma ionizada Dicha acidez puede originarse de la liberación del bióxido de

carbono como producto de la respiración de los organismos en cultivo ya que este

provoca un descenso en el pH al formar H2C03 Martínez 1998 BANCOMEX 1999

N Cl NRt 8C Cr ac

H20 It OH

N OH H20 NH3

7 Acidolactosis y alcalosis

Los eventos de alcalosis ocurren cuando el pH del medio de cultivo se eleva a

niveles superiores al pH neutro lo cual puede originarse principalmente por tres

procesos el encalamiento de los suelos de los estanques con óxido y o hidróxido de

calcio la adición de Ca OH 2 a la columna de agua durante el cultivo y el agotamiento

del bióxido de carbono producto de la actividad fotosintØtica diurna De estos eventos

los dos primeros ocurren en periodos posteriores al encalamiento y su duración puede ser

variable dependiendo de la cantidad suministrada y el horario de aplicación Mientras

que el tercero ocurre de manera regular durante el atardecer siendo un evento periódico

05A04l 21

diurno y de corta duració cuya intensidad depende del consumo de C02 de los

productores primarios Los eventos de alcalosis extrema ocurren cuando se combinan los

eventos de encalamiento con los de actividad foto sintØtica y se utilizan cantidades

importantes de Ca OH2 BANCOMEX 1999

El pH en aguas naturales fluctœa entre 4 y 12 aunque en el mar se registran

valores ligeramente alcalinos próximos a los 8 5 debido a la predominancia de

carbonatos En ambientes costeros la variación diurna presenta un ciclo en función de la

respiración nocturna la cual acidifica el medio mientras que la fotosíntesis diurna

provoca su alca1inizació debido a las siguientes reacciones

C02 H20 H2C03

H2C03 W HC03

HC03 C03 W

Dado que en los estanques de cultivo hay una mayor proliferación de productores

primarios que en el ambiente externo las fluctuaciones de pH originadas por los eventos

foto sintØtico s son normalmente mayores que en aguas naturales de baja productividad y

similares a las de los cuerpos costeros de productividad elevada

22

9 5

9

8 5

xQ

8

7 5

7

6 a m 12a m 6 p m 12p m

Horas

6 a m

Fig 3 Variación diaria del pH en aguas interiores Martínez 1998

Los eventos de alcalosis por un lado facilitan la formación de amonio tóxico

Schmitt y Santos 1999 y por otro pueden afectar el balance Æcido base del organismo y

con ello algunas funciones fisiológicas López 2001 y García 2001 determinaron que

los niveles de toxicidad del amonio en Postlarvas deL vannamei estÆn relacionados tanto

con las concentraciones de amonio como con incrementos en la temperatura y el pH del

medio de cultivo De aquí que un aspecto importante a considerar es la variación del pH

en los estanques y su relación con los niveles tóxicos de amoniaco NH3 los cuales

pueden variar a lo largo del día Robinette 1976 En Martínez 1998

A pesar de que la mayoría de los crustÆceos toleran cambios de pH dentro de 6 a

9 Martínez 1998 pueden regular su pH interno en rangos mucho mÆs estrechos que en

el medio externo por medio del intercambio de sustancias a travØs de las branquias

Allan y Maguire 1991 o por el aumento o disminución de la ventilación y la

eliminación de C02 Eckert el al 1998 Un evento de alcalosis ambiental puede afectar

23

el pH interno y con ello alterar algunas funciones que dependen de un balance Æcido

base muy estricto

El transporte de Û2 en los camarones peneidos como en el resto de los crustÆceos

se realiza por medio de la hemolinfa en donde la hemocianina juega un papel muy

importante Las hemocianinas de estos organismos tienen una afinidad por el oxígeno que

se modifica con los cambios de pH de acuerdo al efecto Bohr Bridges el al 1984 ya

que en condiciones de alcalosis dicha afinidad se incrementa facilitando la unión del O2

con la hemocianina pero dificultando su liberación en los tejidos celulares Por lo tanto la

presencia de Æcido lÆctico puede contrarrestar los efectos de una alcalosis interna

facilitando el transporte de oxígeno Eckert el al 1998

Aunque los eventos de alcalosis tienen una relación directa con la toxicidad del

amonio y pueden afectar la fisiología de los organismos no existe información referente

a la relación entre un evento de alcalosis y la acidolactosis en P californiensis

24

7 Materiales y MØtodos

El presente trabajo se realizó en las instalaciones del Centro de Investigaciones

Biológicas del Noroeste S C CIBNOR localizado a 17 kilómetros al norte de la cuidad

de La Paz Baja California Sur MØxico en la costa de la ensenada de La Paz Los

organismos experimentales fueron mantenidos y aclimatados en el patio de cultivos los

bioensayos se realizaron en el laboratorio de Nutrición Acuícola y los anÆlisis de las

muestras en el laboratorio de Bioquímica Fisiológica

7 1 Obtención de organismos y aclimatación

Se utilizaron 500 organismos de la especie Penaeus californiensis en estadio

juvenil obtenidos de los estanques supralitorales y de mareas del CIBNOR y aclimatados

en el Patio de Cultivos en un tanque circular con 800 L de agua marina filtrada al menos

durante 2 semanas con recambios de agua del 50 diarios y alimentación ad libitum con

una dieta a base de granulado comercial PIASA con 35 de proteína manteniendo

siempre el nivel de oxígeno cercano a la saturación con pH 8 0 83 salinidad de 38 o Y

temperatura ambiental

7 2 Diseæo Experimental

Se realizó un conjunto de experimentos que estuvieron orientados a evaluar los

niveles de lactato en hemolinfa y mœsculo en camarones de la especie P californiensis

inmediatamente despuØs de someterlos a un período de ejercicio y manipulación

Posteriormente fueron incubados a 300C bajo diferentes concentraciones de oxígeno

25

desde normoxia hasta niveles cercanos a la anoxia empleando diferentes escenarios de

pH Y amonio

Para el proceso de incubación post ejercicio se aplicaron 4 tratamientos que se

realizaron en distintos días para las diferentes combinaciones de pH 8 Y 9 Y amonio O y

7 mgIL y cada uno con un tanque con aireación permanente en normoxia y otro sin

aireación en el que se indujo la hipoxia por consumo de 02 Fig 4 En el caso de los

tratamientos con amonio se agregó una solución de cloruro de amonio a una

concentración de 1 mg mL hasta alcanzar una concentración de 7 mglL en los tanques

experimentales correspondientes

Se eligió el pH 8 por ser el pH normal en las Æreas de crianza natural de esta

especie mientras que el pH de 9 y la concentración de amonio de 7 mgIL fueron

utilizados de acuerdo a lo reportado por López 2001 y García 2001 quienes

determinaron que a partir de ese valor se incrementa la mortalidad de los organismos en

presencia de amonio a 300 centígrados

pH 8 9

Sin

NH4CI100 L

1

100L

2

5

Con

NH4CI

T mg L

4 3

100L 100 L4 jtOOL 1834

100L

5 2 5

6 3 6

Con aireación Sin aireación Con aireación Sin aireación

Fig 4 Sistema experimental

26

7 3 Comportamiento

Previo al experimento se realizaron observaciones en las cuales fueron estudiados

los tipos de movimiento del camarón con el propósito de seleccionar el mÆs adecuado

para inducir la fatiga de una forma uniforme en todos los organismos logrando así un

nivel de estrØs por ejercicio

7 4 Sistema de ejercitación

Con objeto de inducir la generación de acidolactosis por ejercicio antes de cada

experimento de incubación los animales se pusieron en movimiento mediante natación a

contracorriente Fig 5 dentro de la tina de flujo continuo durante aproximadamente 45

minutos tiempo en el que los organismos empiezan a abandonar el esfuerzo de nado a

contracorriente mostrando fatiga

Fig 5 Sistema de ejercicio

Terminando el período de ejercicio dentro de la tina de flujo se prepararon 13

jaulas en cada una de las cuales se introdujeron 9 camarones al azar los cuales fueron

capturados con redes y colocados uno por uno en las distintas jaulas con el propósito de

que todas tuvieran el mismo tiempo de captura Una de ellas fue muestreada directamente

27

de la tina de aclimatación para ser utilizada como testigo de los niveles de acidolactosis

alcanzados por el ejercicio y antes de ser incubados en los tratamientos

Las jaulas fueron preparadas previamente colocando una funda de malla negra en

su interior con el propósito de favorecer el reposo de los organismos ya que de acuerdo

con observaciones hechas durante el manejo de los animales estos mostraron menos

movimientos al encontrarse sostenidos de alguna superficie con sus pereiópodos Lo cual

favorece las condiciones de reposo que requiere la incubación de los organismos para

evaluar el descenso de los niveles de acidolactosis muscular Así mismo cada una de las

jaulas fue cubierta con otra malla de color blanco la cual se ajustó al contorno de las

mismas mediante un elÆstico evitando así la salida de los camarones durante su

˛Ilcubación

Una vez depositados los organismos en las 12 jaulas se formaron dos grupos de 6

cada uno mediante una selección sistemÆtica de ellas transfiriendo una para un tanque y

la siguiente para el otro y así sucesivamente hasta completar las 6 jaulas de cada uno de

los 2 tanques de exposición que contenían 120 L de agua marina filtrada a 300C y 380

de salinidad Previamente ambos tanques se mantuvieron por un período superior a las 4

horas en aireación continua hasta alcanzar niveles de oxígeno entre 5 5 y 6 mg 02L que

se encuentran cerca del nivel de saturación el cual es de 6 05 mgL para condiciones de

300C y 400 de salinidad Boyd 1990 El tanque de normoxia se mantuvo destapado y

con el sistema de aireación activo por lo que se mantuvo en el nivel de saturación

mientras que al tanque seleccionado para trabajar en condiciones hipóxicas se le retiró el

sistema de aireación en el momento de la introducción de las 6 jaulas de exposición Para

mantener el oxígeno uniformemente distribuido se utilizó una bomba sumergible

28

Adicionalmente y con objeto de evitar la entrada de oxígeno atmosfØrico al sistema

experimental se colocó en la superficie del agua una lÆmina de plÆstico adherida por

tensión superficial manteniØndola estabilizada con un aro de plÆstico evitando así el

intercambio gaseoso con la atmósfera durante el periodo experimental en el cual la

concentración de oxígeno se mantuvo por debajo del nivel de saturación debido al

consumo de los animales

Los parÆmetros ambientales como pR temperatura y concentración de oxígeno

disuelto fueron monitoreados cada 15 minutos con un pHmetro y un oxímetro

previamente calibrados

Cada vez que los niveles de oxígeno en el tanque hipóxico alcanzaron valores de

5 4 2 1 05 Y 0 5 mgL se retiró una jaula de este tratamiento y simultÆneamente otra

del tanque con aireación permanente ambas fueron colocadas en un recipiente de

recepción durante su muestreo De cada una de las jaulas contenidas en ambos tanques

fueron muestreados 6 de los 9 camarones colocados dejando 3 de ellos los cuales fueron

regresado s a la tina de aclimatación Solamente en el caso de la œltima jaula 0 5 mg

02L fue sacada del tanque cuando presentó tres organismos muertos por lo que fueron

muestreados los 6 animales vivos y los 3 muertos

Cada una de las jaulas contenía 9 camarones para aumentar el consumo de

oxígeno por respiración y lograr un nivel de hipoxia menor a 0 5 mg 02L

aproximadamente en 6 horas

7 5 Toma Almacenamiento y AnÆlisis de Muestras

A cada camarón se le tomó una muestra de hemolinfa del seno ventral ubicado

entre el œltimo par de pereiópodos y el primero de pleópodos Para tal efecto se introdujo

29

superficialmente la agUja de una jeringa de 1 rnL previamente enjuagada con

anticoagulante oxalato de potasio al 5 Mendoza 1992 En HemÆndez 1998

obteniendo un volumen de muestra mayor a 200 JlL Las muestras de hemolinfa fueron

colocadas en tubos Eppendorf de 1 5 mI dentro de una hielera para transportadas al

laboratorio en donde se centrifugaron a 3 600 rpm durante 10 min a 50C separando el

sobrenadante plasma el cual se almacenó en congelación a 4OC hasta realizar las

determinaciones en un tiempo no mayor a 1 mes

Posterionnente a la toma de hemolinfa los organismos fueron pesados y cortados

en la parte posterior al cefalotórax para inmovilizar los mœsculos durante su congelación

en nitrógeno líquido previamente embolsados y etiquetados para ser conservados en

ultracongelación a 80oC para realizar los anÆlisis de tejido Con tal propósito se pesaron

015 g de tejido de cada muestra colocando cada una de ellas en tubos Eppendorfde 2 5

rnL se taparon con parafilm haciendo algunas perforaciones para su liofilización

Posteriormente se molieron y rehidrataron con 1 5 rnL de una solución de TCA al 10

Æcido tricloroacØtico para ser homogeneizadas DespuØs se centrifugaron conservando

el sobrenadante del cual se colocaron 20JlL en celdas de microplaca procedimiento que

tambiØn se siguió para las muestras de hemolinfa Posteriormente se agregaron 200llL de

solución reactiva kit comercial Randox a cada muestra dejando incubar durante 10

minutos para realizar la lectura con un filtro de 540 nm utilizando un lector de

microplaca determinando así la concentración de lactato presente en cada muestra ya

que al agregar el reactivo el Æcido lÆctico presente es convertido a piruvato y peróxido

de hidrógeno por medio de una lactato oxidasa El peróxido de hidrógeno es oxidado por

una peroxidasa que cataliza la condensación oxidativa de precursores cromógenos

30

formando un compuesto colorido por lo que el incremento en la absorbancia a 540 nm es

directamente proporcional a la concentración de lactato de la muestra

Como estÆndar se utilizaron diferentes concentraciones de lactato O 1 25 2 5 5

10 20 Y 40 l Y como blanco fueron usados SIC solución isotónica de crustÆceos para

muestras de hemolinfa y TCA al 10 para las de mœsculo Cuando los valores de las

muestras sobrepasaron el mÆximo valores del estÆndar se realizaron diluciones con SIC o

TeA segœn el caso volviØndose a leer hasta que los valores estuvieron dentro de los

rangos del estÆndar

Nota Durante el procesamiento de las muestras de mœsculo del experimento a pH

8 con amonio se realizó una prueba analizando tambiØn los hepatopÆncreas para lo que

se siguió la mima metodología que para el tejido muscular obteniØndose los resultados

que se muestran en el anexo en la pÆgina 88

7 6 CÆlculo de los Consumos de Oxígeno

La tasa de consumo de oxígeno dentro del tanque fue calculada en función de la

biomasa y de la concentración de oxígeno presente en cada muestreo para ello se

utilizaron los pesos de los organismos muestreados Esta determinación se realizó solo en

los tanques sin aireación ya que los que permanecieron con aireación se mantuvieron

siempre con niveles constantes de oxígeno entre los 5 y los 6 mg 021 por lo que no es

posible realizar una medición del consumo

7 7 Procesamiento de datos

Para calcular las concentraciones de lactato presentes en la muestra se utilizó una

curva patrón con concentraciones de lactato conocidas Fig j en la cual se realizó un

31

anÆlisis de regresión y se tomó la pendiente para aplicar la siguiente fórmula en las

lecturas de las muestras obteniendo como unidades mg dL y mg g en la hemolinfa yel

tejido respectivamente

Conc abs di mg dL ó mg gm w

dondeabs Lectura de la absorbancia de la muestra menos la lectura del blanco

dil Dilución de la muestra

m Pendiente de la regresión de la curva tipow Peso hœmedo de la muestra a liofilizar en caso de tejido debe ser expresado en mgg

1 2

0 8e

º 0 6O11I

04

0 2

o

O 5 10 15 20 25

Concentración mg dl o mg g

Fig 6 Curva patrón

Los resultados de los anÆlisis bioquímicos fueron capturados en hoja de cÆlculo

Microsoft Excel en donde las mediciones de los parÆmetros ambientales dentro de los

tanques como oxígeno y pH así como de los consumos de oxígeno fueron graficados y

comparados Se realizaron los anÆlisis estadísticos pertinentes utilizando el programa

estadístico Statgraphics en el que se hicieron anÆlisis de varianza de una vía y grÆficas

comparativas para las concentraciones de lactato entre tratamientos con y sin amonio y

con pH 8 Y 9 así como entre los tanques con y sin aireación

Se realizó la prueba de rangos mœltiples para observar si existían diferencias

significativas entre las jaulas de un mismo experimento y entre experimentos

32

8 Resultados

8 1 Comportamiento durante el experimento

Durante el período de ejercicio se observó que algunos camarones trataban de ir

haciaJaparte del centro de la tina en donde la corriente era menor tratando de fijarse en

el fondo del estanque con los pereiópodos sobre todo cuando empezaban a fatigarse

pero fueron regresados a la corriente colocando un cilindro en el centro de la tina durante

el periodo de ejercicio para generar un canal circular de flujo

Durante la exposición a los tratamientos los camarones se mantuvieron en reposo

y no se presentaron disturbios dentro de los tanques ni en el momento de realizar las

mediciones con el pHmetro y el oxímetro Se observaron caminando tranquilamente

dentro de sus jaulas sobre todo en las primeras horas

Al momento del muestreo de hemolinfa los organismos reaccionaron mediante

contracciones musculares rÆpidas realizando nado de escape

En las jaulas que fueron muestreadas cuando los niveles de oxígeno eran menores

al rngIL pudieron observarse algunos camarones con una coloración blanquecina opaca

en la porción dorsal del mœsculo abdominal

En los tanques sin aireación se observaron organismos muertos al llegar a niveles

de 05 mgIL Jos cuajes fueron muestreados e incluidos en el grupo de organismos

muertos

Durante el tratamiento a pH 8 con amonio exp 4 algunos animales salieron de la

jaula debido a la manipulación durante el acomodo por lo que las mediciones de Iactato

fueron hechas sólo en los dos organismos que permanecieron dentro

33

8 2 Consumo de oxígeno

La concentración de oxígeno dentro de los tanques Fig 7 tuvo un

comportamiento muy semejante en los cuatro experimentos ya que en los tanques sin

aireación se mantuvo un descenso constante en la concentración de oxígeno durante todo

el tiempo de exposición disminuyendo rÆpidamente en las primeras horas y lentamente

en las œltimas hasta alcanzar la asíntota en el momento en el que quedaban pocos

orgamsmos y comenzaron a monr

J5Q

5 4o

i 3Q

2O

7

6 Sep 1 Hpo

Sep 2 Hpo

Sep 3 Hpoi Sep 4Hpo

Sep 1 fhrm

Sep 2fhrm

Sep 3fhrm

Sep 4fhrm1

O

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

Muestreo

Fig 7 Niveles de oxígeno disuelto dentro de los tanques de exposición durantelos experimentos

En cuanto a los consumos de oxígeno se observó que en todos los tratamientos

sin aireación hubo una disminución en el consumo cuando el oxígeno iba cayendo dentro

del tanque La mayor variación se dio a una concentración de 3 mg OzL punto en el cual

el consumo disminuyó a la mitad del inicial

34

Así mismo se observó una diferencia en el consumo de oxígeno entre los

tratamientos con y sin amonio encontrando mayor estabilidad cuando este compuesto no

se aplicó Fig 8 Y 9

Tales resultados indican que en general los valores de oxígeno menores a 3 mg L

provocan una alteración e irregularidad en la respuesta de los animales ante la hipoxia

07

0 6 JI

í

II

EO3o

e

02

f

iI

IiI

I iì 1

f

f IX IJ J

0 505

a

e04

0 1

X

i 04pH 8 con

pH 9 cono

e03lO

02

o

O 2 3

Oxígeno mgIL

4 5

Fig 8 Consumo de oxígeno en los

tanques de los tratamientos con amonio

07

0 6

o

0 1

o

o 2 3

Oxígeno mgJL

4

Fig 9 Consumo de oxígeno en los

tanques de los tratamientos sin amonio

8 3 Acidolactosis muscular

8 3 1 pH 8 sin amonio

Los mayores niveles de lactato muscular se obtuvieron en las jaulas con los

animales reciØn ejercitados los cuales se tomaron directamente de la tina de aclimatación

Fig 10

En el tanque en condiciones de hipoxia se observan diferencias significativas solo

entre la jaula 6 y los niveles de lactato post mortem en donde se encontraron los valores

mÆs altos No se encontraron diferencias significativas entre los niveles post mortem y

pH8sin

pH9sin

5

35

los de post ejercicio En condiciones de normoxia se observa una clara tendencia a la

disminución en las concentraciones de lactato una vez iniciado el período de exposición

alcanzando el mínimo valor en la jaula 6 despuØs de 6 horas de reposo mostrando

diferencias significativas entre las jaulas 5 y 6 con los organismos muertos y la jaula 2 y

o mientras que la 1 3 Y 4 fueron intermedias entre estos dos grupos

14

1 2

1

0 8

06

0 4

0 2

O

Nonnoxia

Hipoxia

O 1 2 3 4

Jaula

5 6 M

Fig 10 Lactato en mœsculo a pH 8 sin amonio

HipoxiaPrueba de rangos mœltiples por Jaula

Sin datos aberrantes

MØtodo 95 0 Porciento LDE P 01894

Jaula Media Grupos HomogØneos6 0 662917 X

2 0 70245 XX

I 0 744533 XX

3 0 76366 XXX

4 0 76117 XXX

5 0 774617 XXX

M 0 870467 XX

O 0 96466 X

Normoxia

Prueba de rangos mœltiples por Jaula

Sin datos aberrantesMØtodo 95 0 Porciento LDE


6 0 665499 X

4 0 710083 XX

3 0 776267 XXI 0 85895 XX

M 0 954008 X

O 0 96466 X

2 0 99094 X

36

8 3 2 pO 8 con amonio

A diferencia del tratamiento anterior al utilizar amonio los niveles obtenidos son

muy variables Fig 11 Y las varianzas entre jaulas muy grandes Anexo Cuadro 4 y 5

por lo que no presentan diferencias estadísticas significativas entre los niveles de lactato

de todas las jaulas en normoxia y enhipoxia

1 4

12

o 1o

S 0 8

Sł 0 6u

0 4

02

O

O

Normoxia

Hipoxia

1 2 63 4 5

Jaula

Fig 11 Lactato en mœsculo apH 8 con amonio


MØtodo 95 0 Porciento LDE P 0 156

Jaula Media Grupos HomogØneos5 0458722 X

2 0582379 X

O 0 631561 X

1 0 776058 X

4 0 781549 X

6 0 884361 X

3 0 954116 X

Normoxia


Con datos completos P 0 5482

MØtodo 95 0 Porciento LDE


6 0 633318 X

2 0 8755 X

3 0 972915 X

1 1 05045 X

4 1 05455 X

37


En el tanque de hipoxia se observó una disminución significativa de los niveles de

åcido lÆctico de la jaula 1 a la 4 Fig 12 para volver a incrementarse en la 5 y 6 aunque

estas diferencias no fueron significativas Los valores presentados en los organismos

muertos fueron menores a los observados en la tina de aclimatación aunque no

significativamente diferentes

En los tanques con normoxia hubo mucha variación en la respuesta sin tendencia

aparente aunque los anÆlisis estadísticos indican que existen diferencias significativas

entre la jaula 3 con la 2 y 5 mientras que las jaulas 1 4 Y 6 presentaron valores

intermedios

1 4

1 2CC 1æ

0 8o

1 0 6o1

04J

0 2

O

O 1 2 3 4 5 6 MJaula

Normoxia

Hipoxia

Fig 12 Lactato en mœsculo a pH 9 sin amonioHipoxia Normoxia

Prueba de rangos mœltiples por Jaula Prueba de rangos mœltiples por Jaula

Sin datos aberrantes MØtodo 95 0 Porciento LDE P 01890

MØtodo 95 0 Porciento LDE P 04646 Jaula Media Grupos HomogØneosJaula Media Grupos HomogØneos 3 0 604521 X4 0 665663 X 1 0 681391 XX6 0 681069 XX 4 0 705914 XXM 0 718091 XX 6 0 771802 XX3 0 725458 XX 2 0 831456 X2 0 78231 XX 5 0 832188 X1 0 836633 XX

O 0 869448 X

5 0 881383 X

38


En ambiente con amonio durante el período de incubación los datos se

mantienen altos pero con poca variación tanto en normoxia como en hipoxia

presentando diferencias significativas solo con la jaula tomada directamente del tanque

de aclimatación la cual presentó el valor mÆs alto Fig 13 Con respecto a las jaulas 1 a

la 4 hay una disminución bajo condiciones de hipoxia sin embargo no es

estadísticamente significativa

14

1 2

1at

S 0 8o

oS 0 6oCIJ 04

0 2

O

11I Normoxia

11I Hipoxia

O 1 2 3 4Jaula

5 6 M

Fig 13 Lactato en mœsculo a pH 9 con amonio


Con datos completosMØtodo 95 0 Porciento LDE


6 0 860071 X

5 0 904017 X

3 0 947898 X

M 0 954008 X

2 100214 X

1 1 04353 X

O 138127 X

Normoxia




6 0 912238 X

3 0 921986 X

2 0 931096 X

5 0 966169 X

1 101492 X

39

8 3 5 Comparación de todos los tratamientos

En general en los tratamientos sin aireación se observa una disminución de las

concentraciones de lactato con niveles de oxígeno mayores de 1 mglL Fig 14 pero

cuando se encontró por debajo de este punto los niveles se incrementaron excepto enel

tratamiento a pH 8 con amonio en donde no se aprecia ninguna tendencia En cambio en

condiciones de normoxia Fig 15 esta disminución sólo se observa a pH 8 sin amonio

manteniØndose constante a lo largo del experimento Sin embargo es importante

mencionar que tanto en normoxia como en hipoxia al usar amonio se encontraron los

valores de lactato mÆs altos

14

12

f f

T

14

12

1a

11i8 sn a

eP 8

IIi 8 con6

O 1i9 sn

4OIi 9 con 1

02

O

1

CJ

E 0 8

06

04

02

O

5 4 2 1 05 5 MConcentración de oxígeno mgil

Fig 14 Lactato en mœsculo en todoslos tratamientos en hipoxia

40

1

f f

l i I

l iOl

o 9 sr

O 9 oo

o 2 3 4

Jaula

5 6

Fig 15 Lactato en mœsculo entodoslos tratamientos en normoxia

8 3 6 Lactato muscular en la jaula 4 1 mg 02L

El mÆximo valor es alcanzado apH 9 con amonio Fig 16 aunque no hay mucha

diferencia entre con los demÆs valores por lo que no es significativa

o a

08

07

0 6III

SOS04

031

0 2

0 1

o

pH 8 sin pH 8 con pH 9 sin

Tratamiento

pH 9 con

Fig 16 Lactato muscular en la jaula 5

1 mg 02L

Prueba de rangos mœltiplesMØtodo 95 0 Porciento LDE

Tratamiento Media Grupos HomogØneospH 9 sin 0 665663 X

pH 8 sin 0 768117 X

pH 8 con 0 781549 X

pH9 con 0 841049 X

8 3 7 Lactato muscular en la jaula 5 0 5 mg 02L

Existen diferencias estadísticas significativas entre el tratamiento con pH 8 con

amoIÙO y los tratamientos con pH 9 Fig 17 mientras que el de pH 8 sin amonio se

mantiene intermedio entre los dos grupos

t

0 9

0 8

07

06

io s

04

03

02

0 1

o


Tratamiento

pH 9 con

Fig 17 Lactato muscular en lajaula 5

05 mg 02L

Prueba de rangos mœltiplesMØtodo 95 0 Porciento LDE P 0 0408Tratamiento Media Grupos HomogØneospH8 con 0458722 X

pH8 sin 0 774604 XX

pH 9 sin 0 881383 X

pH9 con 0 904017 X

41

83 8 Lactato muscular en la jaula 6 0 5 mg 02L

Se observó el mÆximo valor de lactato muscular en el tratamiento con pH 9 con

amonio Fig 18 apesar de que no existen diferencias estadísticas significativas

1

09

08

íiì 07

06

i 05

10 4

0 3

02

0 1

o

pH 8sin pH 9sin

Tratamierto

pH 9con

Fig 18 Lactato muscular en la jaula 605 mg 02L

Prueba de rangos mœltiplesMØtodo 95 0 Porciento LDE

Tratamiento Media Grupos Homo Øneos

1 0 662917 X

2 0 790599 X

3 0 860071 X

8 3 9 Lactato muscular en los organismos muertos

El mÆximo valor se alcanza a pH 9 con amonio Fig 19 sin embargo no

mostraron diferencias estadísticas significativas

1 2

0811

E06

j 04J

02

o

pH 8 sin pH 9 sin

Tratamiento

pH 9con

Fig 19 Lactato en mœsculo en los

organismos muertos

42




1 0 870463 X

3 0 954008 X

8 4 Acidolactosis HemolinfÆtica

84 1 pH 8 sin amonio

Los niveles iniciales de lactato hemolinfÆtico se mantienen por debajo de los 20

mgdL tanto en condiciones de hipoxia como de nonnoxia los cuales no muestran

diferencias estadísticas significativas pero a partir de la jaula 4 en condiciones de hipoxia

1 mg 02L se presenta una clara tendencia ascendente Fig 20 con diferencias

significativas entre las jaulas O a la 3 con las 5 y 6 para alcanzar su mÆximo valor en los

organismos en post mortem mostrando que ellactato hemolinfÆtico se incrementa con la

disminución de las concentraciones de oxígeno por debajo de 1 mg 02L

En cambio en normoxia los valores de lactato se mantienen en niveles inferiores

a 19 mgldL durante todo el período de exposición sin existir diferencias estadísticas

significativas

800

700

600

J500

400

300

200

100

o

o 2 3 4Jaula

5 6 M

Fig 20 Lactato en hemolinfa apH 8 sin amonio

43

HiponaPrueba de rangos mœltiples por Jaula


Jaula Media Grupos HomogØneos1 344122 X

4 4 645 X

3 536677 X

2 540028 X

6 751917 X

5 18 9409 X

NormonaPrueba de rangos mœltiples por Jaula

MØtodo 95 0 Porciento LDE P O OOOOJaula MedIa Grupos HomogØneos2 6 08906 X

1 12 2021 X

3 261835 X

4 38 8038 X

6 236 059 X

5 25443 X

M 437 741 X

44


En condiciones de hipoxia se registraron valores iniciales de lactato en hemolinfa

inferiores a 25 mg dL presentando un incremento en la jaula 5 y 6 Fig 21 Y alcanzando

valores de 66847 mg dL por lo que las diferencias estadísticas son significativas En

cambio en el tratamiento con normoxia los valores se mantuvieron alrededor de 5 mg dL

Cuadro 19 sin mostrar diferencias significativas

800

700

600

J500

400

300

200

100

o

o 1

I Nonnoxia

I Hipoxia

2 J a 4 5 6

Fig 21 Lactato en hemolintà a pH 8 con amonio



Jaula Media Grupos Homo Øneos

O 4 18887 X

3 6 94281 X

4 143448 X

1 23˘541 X

2 64 1322 X

5 266 271 XX6 66847 X

Normoxia


MØtodo 95 0 Porciento LDE P 03856

Jaula Media Grupos Homo Øneos

5 2 90737 X

1 3 733 X

6 5 00898 X

2 5 26285 X

4 543063 X

3 5 84786 X

45


En condiciones de hipoxia los niveles de lactato hemolinfÆtico iniciales son

inferiores a 40 rngdL sin que existan diferencias significativas entre las jaulas 1 a la 4

sin embargo hay un incremento en las jaulas 5 y 6 tal situación es significativamente

diferente alcanzando el mÆximo valor de este compuesto en los organismos una vez

muertos 437 74 rngdL por lo que se puede decir que hay una clara tendencia

ascendente a partir de la jaula 4 es decir una vez que el oxígeno alcanzó una

concentración menor a lrng OzL Fig 22 En cambio bajo normoxia las jaulas O a la 5

presentaron valores por debajo de 13 rngIdL Y sin diferencias significativas hasta la jaula

6 en donde hay un incremento significativo

800

700

600

1500

200

100

o

o 2 3 4 5 6 M

Jaula

Fig 22 Lactato en hemolinfa a pH 9 sin amonio

HipoxiaPrueba de rangos mœltipJes por JaujaMØtodo 95 0 Porciento LDE P 0 0000


l 12 2021 X

3 26 1835 X

4 38 8038 X

6 236 059 X

5 25443 X

M 437 741 X

Normoxia


MØtodo 95 0Porciento LDE P 0 0009Jaula Media Grupos HomogØneos2 410732 X

4 9 0004 X

3 9 51449 X

5 112858 X

1 12 9186 X

6 914158 X

46

8 44 pH 9 con amonio

Durante los primeros muestreos se registraron valores inferiores a 16 mgdL de

lactato hemolinfÆtico tanto en hipoxia como en normoxia Fig 23 sin embargo en el

primer caso se observa una elevación de los niveles de este en las jaulas 5 6 Y

organismos muertos con un nivel mÆximo de 789 44 rngIdL presentando diferencias

significativas con el grupo de las jaulas 1 2 3 Y 4 a pesar de que el nivel de la 4 es

mucho mas elevado en comparación con las jaulas 1 2 Y 3 Mientras que en el caso del

tratamiento en normoxia los niveles se mantuvieron por debajo de 11 mgldL mostrando

solo diferencias significativas entre la jaula 3 y la 1 5 Y 6 Y no con las 2 Y 4 en donde

los valores fueron intermedios

800

700

600

3500

400

200

100

o

o

li Normoxia

li Hipoxia

2 3 4

Jada

5 6 M

Fig 23 Lactato en hemolinfa a pH 9 con amomoHipoxiaPrueba de rangos mœltiples por Jaula

Con datos completos P 0 0000


Jaula Media Grupos HomogØneosO 382288 X

1 8 66926 X

3 12 0566 X

2 15386 X

4 144569 X5 626 801 X

6 645 26 X

M 789445 X

Normoxia



Jaula Media Grupos HomogØneosO 3 82288 X

3 4 26457 X

2 7 67014 XX

4 816361 XX

5 9 99433 X

6 10168 X

1 10 8838 X

47

8 4 5 AnÆlisis comparativo de hemolinfa entre tratamientos

El patrón general observado en los tratamientos sin aireación Fig 24 fue una

acumulación gradual de lactato la cual se disparó cuando el oxígeno alcanzó niveles

menores a 1 mg 02L independientemente de la concentración de amonio y pH desde

valores de lactato menores a los 20 rngIdL hasta mayores de los 600 mgdL lo cual

significa un incremento de mÆs de 30 veces respecto a los valores iniciales pero los

niveles mÆximos fueron alcanzados durante el estado post mortem 724 mgdL a pH 9

con amonio mientras que bajo condiciones de normoxia se observa claramente que en los

tratamientos con pH 9 los niveles son mas altos que los de pH 8 Fig 25

lX 16

700 14

Em 12

iilpH8 sinSOO

ipH8 con10

aa

XE

oopH9 sin 8

Sm OpH 9 con Õ 6o

2004

1002

OO

5 4 2 1 05 05 M O 2 3 4 5Concentración de oxígeno mgIL Jaula

Fig 24 Lactato en hemolinfa en

tratamientos sin aireaciónFig 25 Lactato en hemolinfa en

tratamientos con aireación

48

8 4 6 Lactato hemolinfÆtico en las jaulas 1 2 Y 3

Al comparar los niveles de lactato en los diferentes tratamientos se encontró que

los mÆximos valores corresponden a pH 9 con un valor de 8 84 mgJg Fig 26 sin

embargo en el anÆlisis estadístico realizado no se obtuvieron diferencias estadísticas

significativas entre los cuatro tratamientos aplicados Cuadro 23

10

9

8

ì 7U

Q 6

S 5

4

3J

2

1

O

pH 8 sin pH 9sin pH 9 con

Tratamiento

pH 8con

Prueba de rangos mœltiplesMØtodo 95 0 Porciento LDE P 0 2155

Tratamiento Media Grupos HomogØneospH8 sin 4 73609 X

pH8 con 4 9479 X

pH9 con 7 60617 X

pH9 sin 8 8468 X

Fig 26 Lactato hemolinfÆtico en las

jaulas 1 2 Y 3 5 4 Y 2 mg 02L a pH 8

Y 9 con y sin amonio

8 4 7 Lactato hemolinfÆtico en la jaula 4 1 mg OzL

Se observan diferencias significativas entre los distintos tratamientos Cuadro 24

mostrando el valor mÆximo a pH 9 con amonio 144 56 rngdL Fig 27 mientras que el

menor se obtuvo a pH 8 con amonio 1434 mgdL

49

11Kl

140

1201

1oo

g 80S

I 00

1 40

20

O

pH8 sin pH 9 sin pH 9 con pH 8 con

Tratamiento

Fig 27 Lactato hemolinfÆtico en la

jaula 4 1 mg 02L entre tratamientos


Tratamiento Media Grupos HomogØneospH8 con 143448 X

pH9 sin 38 8038 XX

pH8 sin 79 0555 X

pH9 con 144 569 X

8 4 8 Ladato hemolinfÆtico en la jaula 5 0 5 mg O

Se observó el mínimo valor de lactato en el tratamiento con pH 8 con amonio

mostrando diferencias significativas con los otros tratamientos sobre todo con el pH 9

con amonio quien presentó el mÆximo niveL mientras que los tratamientos con pH 8 Y 9

sin amonio tuvieron valores intermedios Fig 28

Xl

500

J

1S 300

ili2001

100

o


Tra1amienlo

pH 9 con

Fig 28 Lactato hemolinfÆtico en la

jaula 5 0 5 mg 02L entre tratamientos

50


Tratamiento Media Grupos HomogØneospH8 con 35 0342 X

pH8 sin 182166 X

pH9 sin 25443 X

pH9 con 477571 X

8 4 9 Lactato hemolinfÆtico en la jaula 6 0 5 mg OzIL

El tratamiento a pH 9 con amonio muestra el mÆximo valor de lactato

hemolinfÆtico Fig 29 presentando diferencias estadísticas significativas con los

tratamientos a pH 8 Y 9 sin amonio

700

600

1500r400S 30011

1200J

100

o

pH S sin pH9 conpH 9 sin

Trataniento

Fig 29 Lactato hemolinfÆtico

en la jaula 6 0 5 mg 02L en los

distintos tratamientos


Tratamiento Media Grupos HomogØneospH9 sin 236 059 X

pH8 sin 346 056 X

pH9 con 645 26 X

51

8 4 10 Lactato bemolinfÆtico en los organismos muertos

El mÆximo valor se alcanza en el tratamiento a pH 9 con amonio Fig 30

mostrando diferencias estadísticas significativas con los tratamientos apH 8 Y 9 sin

amonio

800

700

600J

5001lI

5 400S

200

100

o

pH 8 sin pH 9 sin

Tratamiento

pH 9 con

Fig 30 Lactato en hemolinfa de los

organismos muertos

52

Prueba de rangos mœltiplesMØtodo 95 0 Porciento LDE P0 0054

Tratamiento Media Grupos Homo Øneos

2 452 964 X

1 514 212 X

3 726 706 X

9 Discusión

El tØrmino acidolactosis ha sido utilizado en este trabajo para identificar las

variaciones extremas en los niveles de Æcido lÆctico en mœsculo hemolinfa y

hepatopÆncreas como un indicador de los procesos metabólicos inducidos por ejercicio

hipóxia e intoxicación por NH3 en un ambiente de hiperamonio y alcalosis En este

trabajo se discute la dinÆmica de este metabolito en cada uno de estos tres puntos de

medición así como la interacción de las condiciones mencionadas con los niveles

observados

Un factor de estrØs es cualquier condición ambiental que provoque disturbio en la

funcionalidad normal del animaL reduciendo la salud del mismo y por lo tanto su

posibilidad de sobrevivir Koehn y Bayne 1989 por lo que la hipoxia la alcalosis y la

hiperamonia se discuten como factores de estrØs para el camarón cafØ P californiensis

9 1 Cambios en la tasa respiratoria durante la hipoxia

El costo metabólico que implica la alimentación absorción mantenimiento

locomoción crecimiento y reproducción de un organismo ocupa un gran porcentaje de su

energía disponible pero si a estos requerimientos le agregamos el gasto que implica

contrarrestar algœn factor de estrØs se produce un desequilibrio energØtico que tarde o

temprano se refleja en la salud o la supervivencia del mismo Koehn y Bayne 1989 Tal

situación provocó un incremento en la tasa de consumo de oxígeno al inicio de los

experimentos creando una deuda de oxígeno que puede ser estimada en función del

lactato producido utilizando las tasas medias de producción de lactato y las de deuda de

oxígeno Bridges y Brand 1980 por lo que las tasas respiratorias mas altas fueron

53

obtenidas inmediatamente despuØs del ejercicio y la captura ya que la tasa respiratoria de

un organismo se incrementa rÆpidamente debido a las altas cantidades de energía

requeridas para realizar la violenta actividad del nado de escape Hagerman y

Szaniawska 1986 Esta deuda de oxígeno tiende a ser recuperada en el momento en el

que Øste se encuentre disponible aunque el tiempo de saldo depende de la especie ya que

el proceso de recuperación muestra una amplia gama de respuestas originadas por los

hÆbitos adaptaciones morfológicas y fisiológicas a sus hÆbitats y ecología en general

siendo algunas especies mÆs rÆpidas que otras Koehn y Bayne 1989 En este sentido se

han visto diferencias en los tiempos de recuperación entre varios tipos de crustÆceos

decÆpodos tal es el caso del cangrejo que por lo general se mantiene oculto Corystes

cassivelaunus a quien le toma de 4 a 5 horas normalizar sus niveles de lactato

hemolinfÆtico mientras que a la langosta que por el contrario se haya preferentemente

expuesta Galatea strigosa le toma 20 horas y entre 12 y 24 horas al cangrejo

dulceacuícola Potamon warreni Bridges y Brand 1980 Van Aardt y Wolmarans 1987

Esto sugiere que las especies que se enfrentan frecuentemente a episodios de hipoxia en

sus ambientes naturales estÆn fisiológicamente mejor adaptadas para remover ellactato

acumulado cuando las condiciones aeróbicas regresan a niveles de normoxia Bridges y

Brand 1980 Tal situación explica por quØ P californiensis presenta una recuperación

rÆpida de aproximadamente 6 horas bajo condiciones de normoxia reposo y pH 8 sin

amonio de acuerdo con lo reportado para especies que se mantienen ocultas como

Corystes cassivelaunus

En cuanto a las mediciones del consumo de oxígeno de P californiensis Øste

mostró que hay un incremento durante la fase de ejercicio el cual disminuye al entrar en

54

reposo bajando aœn mas cuando se encuentra en condiciones de hipoxia Al respecto en

los tratamientos con amonio se observaron mayores oscilaciones desde el inicio de la

exposición indicando una respuesta en el consumo de oxígeno del organismo bajo

condiciones de hiperamonia A lo largo del experimento que duró aproximadamente 6

horas se presentaron diferencias en los consumos de oxígeno lo cual coincide con lo

reportado por Chen y Nan 1994 quienes mencionan que durante las primeras 6 horas

las tasa de consumo de oxígeno cambian en condiciones de hipoxia moderada para

estabilizarse despuØs

Los niveles de oxígeno disuelto en el agua de un estanque estÆn directamente

relacionados con el bienestar o salud del camarón pudiendo ser críticos Al respecto se

ha demostrado que niveles entre O y 1 mg 021L son letales entre 1 y 1 5 son letales en

exposición prolongada y entre 1 7 Y 3 provocan crecimiento lento en el organismo por la

pobre conversión alimenticia haciØndolo mas susceptible a enfermedades Nicovita

1997

En el presente trabajo se observó mucha variación en todos los tratamientos al

alcanzarse niveles de oxígeno por debajo de 3 mglL lo cual coincide con lo reportado

para P monodon quien presenta un punto crítico a una concentración de oxígeno de 448

rngIL Liao y Huang 1975 En Chen y Nan 1994 AdemÆs se observaron altos

consumos de oxígeno en los tratamientos con hiperamonia lo mismo que para juveniles

de P chinensis quienes incrementaron su consumo en estas condiciones 5 mg

amoniolLChen y Lin 1995

Estos cambios en el consumo de oxígeno pueden deberse a que su transporte a los

tejidos se realiza por medio de una cadena de eventos en un organismo complejo como el

55

camarón Herreid 1980 dependiendo de su estilo de vida así como de factores bióticos

y abióticos como el peso del animal el estado nutricional el grado de actividad el sexo

la edad estado de desarrollo proceso de muda presión osmótica temperatura hora del

día estación del aæo concentración de oxígeno bióxido de carbono en el agua y

disturbios a los que estØ sujeto Martínez y de la Cruz 1985 Watt el al 1999

En algunos decÆpodos la tensión del oxígeno externo afecta directamente su tasa

de consumo haciendo que al llegar a niveles de estrØs se comporten como oxígeno

confonnadores Regnault y Aldrich 1988 Martínez y de la Cruz 1985 aunque es

evidente pensar que son organismos que regulan su consumo de oxígeno hasta el punto

en el que no pueden disponer de estrategias que les permitan regular la falta de este gas

Otro aspecto que afecta la respuesta al pago de la deuda de oxígeno es la presencia de

otros factores de estrØs como la alcalosis y la hiperamonia los cuales impiden la

aplicación de las estrategias reguladoras como en el caso de P californiensis ya que en

los tratamientos en los que se presentan estas dos condiciones no se observa

recuperación AdemÆs despuØs de 6 horas de exposición a un ambiente de hiperamonia

la excreción de amonio se vuelve mas lenta como lo reportan Chen y Nan 1994 para

juveniles de P chinensis

9 2 Acidolactosis muscular

Durante el periodo de ejercicio y captura se generó una acumulación de Æcido

lÆctico muscular que alcanzó los niveles mÆs elevados al tenninar el ejercicio indicando

que se presentó una hipoxia celular o funcional ya que ellactato se incrementó a pesar de

estar en un medio de nonnoxia ambiental Este incremento indica que el consumo

56

metabólico del Æcido pirœvico es mÆs lento que la generación de Øste por lo que toma

forma de lactato con la acción de una lactato deshidrogenasa y se acumula hasta ser

oxidado Mathews y Van Holde 1998 Lehninger 1995 Esta acidolactosis inducida por

ejercicio tiene fuerte repercusión en los organismos y es alcanzada por periodos de

excesiva actividad muscular que en este caso fue producto de la suma del ejercicio por

nado a contracorriente y del nado de escape realizado durante la captura y el traslado ya

que se ha reportado con anterioridad que la actividad locomotora que causa el mÆximo

costo energØtico en los penaeidos es el uso de su mœsculo abdominal el cual estÆ

especializado para realizar poderosas contracciones que lo hacen saltar para escapar de

sus depredadores Hagennan y Szaniawska 1986 en este sentido se han reportado

niveles de Æcido lÆctico en mœsculo para Macrobrachium rosenbergii y P duorarum con

incrementos de 6 de 0 091 a 0 61 mgg y 5 veces de 0121 a 0 63 mgg

respectivamente mostrando una rÆpida acumulación de Æcido lÆctico por estrØs Spotts y

Lutz 1981 Con Crangon crangon tambiØn se han realizado estudios que indican que la

fatiga se presenta rÆpidamente al cabo de 15 contracciones despuØs de las cuales ya no

reacciona al estímulo aunque sin detectar incremento de lactato circulante despuØs de la

actividad exhaustiva Hagerman y Szaniawska 1986 por lo tanto podemos decir que las

condiciones de ejercicio a las que P californiensis fue sometido en este experimento lo

llevaron a niveles de agotamiento lo que explica por quØ al final del ejercicio algunos

camarones estaban exhaustos y eran arrastrados por la corriente reflejÆndose en los

niveles de lactato muscular mostrando valores de lactato post ejercicio cercanos a 1

rngIg

57

AdemÆs se han realizado comparacIones entre las 3 especies de cangrejos

Calinectes sapidus acuÆtico Cardisoma guanhumi semi terrestre y Gecacinus

lateralis terrestre quienes mostraron que despuØs de 10 minutos de vigoroso ejercicio

algunos presentan mayor resistencia a la fatiga por lo que los mÆximos niveles de lactato

son alcanzados en diferentes tiempos de actividad siendo los acuÆticos mÆs resistentes

soportando hasta 20 minutos de ejercicio y una hora de natación con un incremento de

2 6 veces en los niveles de lactato tanto en hemolinfa como en mœsculo mientras que los

terrestres se fatigaron rÆpidamente pero presentaron altas tasas de recuperación y

relativamente altas concentraciones de glucógeno en sus mœsculos locomotores Henry et

al 1994 Por los resultados obtenidos en este y otros trabajos y de acuerdo con Onnen y

Zebe 1983 se considera relevante el estudio de los niveles de tolerancia de las especies

debido a la gran diversidad en sus respuestas y a que cuando el mœsculo se encuentra

fatigado o con deuda de oxígeno la habilidad para escapar se reduce y con ella la

probabilidad de sobrevivir

Al iniciar el periodo de incubación y entrar en reposo se presentó una

recuperación de la acidolactosis muscular de P californiensis ya que durante las

primeras horas ambos tanques contenían niveles de oxígeno cercanos a la normoxia por

10 que fue posible observar esta recuperación en los primeros muestreos pero al llegar a

niveles de oxígeno inferiores a 1 mgL Østa cesó y los niveles se mantuvieron elevados

Sin embargo esta recuperación no pudo ser observada en los tratamientos con

hiperamonio debido a que la presencia de amonio ambiental provoca un bloqueo del

metabolismo aerobio Estos resultados contrastan con los reportados por Racotta y

HernÆndez Herrera 2000 quienes observaron una disminución en las concentraciones

58

de lactato en hemolinfa y mœsculo de L vannamei a concentraciones de amonio de 2 14

mmolL

En el caso de P californiensis 45 minutos de ejercicio de nado a contracorriente

fueron suficientes para elevar los niveles de Æcido lÆctico de 0 8 a 13 mgg mientras que

durante el reposo se dio la disminución de esos niveles siempre y cuando se presentaran

condiciones normales de pH y niveles de oxígeno superiores a 1 mgL El tiempo

requerido para alcanzar los niveles mínimos de lactato fue de 6 horas bajando hasta 0 58

mgg Sin embargo esta recuperación se puede bloquear por hipoxia alcalosis e

hiperamonia aunque los niveles inducidos por estos factores no son tan altos como los

alcanzados por ejercicio aœn comparÆndolos con los organismos en post mortem

La rapidez con la que se fatiga el mœsculo del camarón puede ser debida a que

presenta fibras musculares blancas ya que se ha comprobado que existen diferencias en

la velocidad de recuperación entre estas y las rojas presentes en otros organismos Las

fibras rojas contienen una cantidad mayor de mioglobina y mitocondrias por lo que la

rapidez de utilización dellactato acumulado es mucho mayor en Østas que en las blancas

las cuales son de movimiento lento debido a que son usadas para síntesis de ATP a largo

plazo por medio del metabolismo aerobio En estos mœsculos la glucólisis es la fuente

energØtica principal para la fosforilación del ATP distinguiØndose por un bajo nivel en

miosina ATPasa una lenta velocidad de contracción y una capacidad glicolítica menor

que la desarrollada en las fibras de movimiento rÆpido las cuales por lo contrario tienen

un alto nœmero de mitocondrias relativamente grandes que facilitan el metabolismo

anaerobio Los altos niveles de mioglobina les dan esa coloración roja y los hace mucho

59

mÆs resistentes a la fatiga y a ejercicios aeróbicos prolongados Schdmit Nielsen 1997

Eckert et al 1998

9 3 Acidolactosis hemolinfÆtica

Durante las primeras horas de incubación y mientras existieron niveles de oxígeno

mayores a 1 mgL las concentraciones de lactato permanecieron menores a 10 rngdL

tanto en los tratamientos con normoxia como en los de hipoxia Pero cuando las

concentraciones de oxígeno fueron inferiores a 1 mgL se observó un claro incremento en

los niveles de lactato hemolinfÆtico de forma ascendente hasta alcanzar valores

superiores a 600 mgdL lo que indica que a esos niveles de oxígeno provocan una

acumulación constante de lactato en la hemolinfa creando una deuda de oxígeno Eckert

et al 1998

A pesar de que en la hemolinfa no se acumulan grandes cantidades de lactato

mientras haya buena aireación parece haber un efecto causado por el pH ya que los

niveles de lactato de la jaula 4 en los experimentos a pH 9 con valores de 8 1 Y 9 rngdL

con y sin amonio respectivamente fueron casi el doble de los registrados a pH 8 con

valores 54 y 4 6 mgdL con y sin amonio respectivamente Anexo Cuadro 15 Sin

embargo este efecto no fue significativo

Aunque no han sido reportados previamente los niveles de lactato en hemolinfa de

P californiensis se reporta que en el cangrejo Potaman warreni los niveles aumentan de

0 54 a 34 78 rnmol durante 6 horas de anoxia en una atmósfera de nitrógeno AdemÆs de

mostrar un rÆpido decremento del pH y del contenido de C02 total en la hemolinfa lo

que indica un gran disturbio en el balance Æcido base Van Aardt y Wolmarans 1987

60

Comœnmente la acumulación de los productos del metabolismo anaeróbio es

rÆpida pero su recuperación suele ser mucho mas lenta ya que en peces y crustÆceos

puede tomar de 24 a 48 horas para que todos los parÆmetros de la hemolinfa regresen a

sus niveles normales McMahon el al 1978 En Spotts y Lutz 1981 en este trabajo P

californiensis mostró una recuperación de la acidolactosis muscular en 6 horas mientras

que en humanos se da en sólo 30 minutos segœn Phillips el al 1977 Sin embargo

durante este tiempo los animales pueden ser susceptibles a infecciones o efectos de estrØs

adicional Vargas Albores 1992 Cheng el al 2002 lo que hace que este tipo de estudio

sea de gran relevancia ya que aspectos tan importantes como el crecimiento la

alimentación la reproducción y por lo tanto la condición individual y la supervivencia

ademÆs de las implicaciones eco lógicas que todo esto trae consigo pueden ser afectados

por la hipoxia Rudolf 2002 así tambiØn el decremento general de las actividades

durante largos períodos de hipoxia moderada lo que provoca una reducción en la

habilidad para evitar a sus depredadores Hagerman y Szaniawska 1986 Por lo tanto el

efecto de la hipoxia puede ser estimado con un declinamiento en la salud del organismo o

su muerte Koehn y Bayne 1989

En el caso de P californiensis concentraciones de oxígeno inferiores a 1 mgL

son suficientes para elevar los niveles de Æcido lÆctico en hemolinfa y mœsculo así como

para bloquear la recuperación de una acidolactosis muscular post ejercicio ya que los

niveles de lactato se incrementaron en relación directa con el grado de hipoxia al que

estuvieron sometidos alcanzando su mÆximo valor en estado de post mortem

61

lo

Por lo tanto los niveles de lactato se pueden tomar como indicadores de calidad

de los productos ya que conociendo los niveles en vivo se puede saber si el producto es

de captura reciente o estuvo mucho tiempo almacenado Spotts y Lutz 1981

9 3 Relación entre la acidolactosis muscular y hemolinfÆtica

Relacionando los resultados obtenidos con la acidolactosis muscular y

hemolinfÆtica es claro que cuando existe un bloqueo en los mecanismos asociados al uso

de la energía dentro de un organismo tarde o temprano se ve reflejado en los demÆs

órganos por ello si existe acidolactosis en hemolinfa significa que no existe el oxígeno

suficiente para cubrir las necesidades fisiológicas y no se cubrirÆn los requerimientos de

cualquier otro tejido

9 4 Respuestas comportamentales a la hipoxia

Los organismos presentan diversos cambios comportamentales para contrarrestar

los efectos de la hipoxia lo que depende bÆsicamente de sus hÆbitos Si son organismos

móviles pueden responder desplazÆndose a sitios de mayor cantidad de oxígeno otros

tienden a aumentar el Ærea de superficie para el intercambio de gases reducen su

actividad conservando energía y oxígeno como una respuesta compensatoria por lo que

la mayoría disminuyen su movilidad Herreid 1980 Rudolf 2002

Bajo estas condiciones es entendible como la manipulación diurna del camarón

cafØ P californiensis eleva significativamente su nivel de estrØs

La respuesta entre diferentes especies acuÆticas ante periodos de hipoxia es muy

diversa inclusive dentro de la misma especie bajo ciertas circunstancias y los mØtodos

62

para estudiar tales condiciones son muy variados utilizando diferentes combinaciones de

factores que tienen influencia sobre ella comportÆndose algunas veces como

conformadores y otras como reguladores de oxígeno lo que hace dificil la ubicación de

las especies en estas categorías ya que eso sería llevarlas a los extremos de un amplio

espectro de respuesta Herreid 1980

Sin embargo se dice que los crustÆceos decÆpodos son reguladores de oxígeno

debido a que han adoptado varios mØtodos para su mantenimiento cuando son sometidos

a hipoxia utilizando mecanismos comportamentales y fisiológicos incrementando su

tasa de ventilación y perfusión lo que se logra a travØs del uso de hemocianina de alta

afinidad Wamer 1977 Arundprasam y Taylor 1964 Batterton y Cameron 1978 Butler

el al 1978 Bridges el al 1984 Morris y Taylor 1985 En Van Aardt y Wolmarans

1987 Racotta el al 2002 Herreid 1980 Watt el al 1999 Otra estrategia es incrementar

el nœmero de cØlulas sanguíneas Rudolf 2002 y los niveles de cobre en casos de

hipoxia moderada pero prolongada Racotta el al 2002 Pero las adaptaciones se

presentan a todos los niveles desde molecular Herreid 1980 Koehn y Bayne 1989 en

citoplasma y en membranas celulares por lo que es posible que un organismo con buenas

estrategias de regulación pueda mantener constante su consumo de oxígeno durante una

fase de decremento de la presión parcial ambiental incrementando la conductancia del

flujo del gas Herreid 1980

63

9 5 Respuestas fisiológicas a la hipoxia

Las altas concentraciones de lactato en la hemolinfa despuØs de un episodio de

hipoxia pueden modificar la actividad de la hemocianina De acuerdo con algunos

autores esto sucede en varias especies atribuyØndolo como una estrategia fisiológica de

organismos que habitan ocultos en fango o en madrigueras para contrarrestar los efectos

de las bajas de oxígeno demostrando así la importancia del L lactato en la modulación de

la afinidad de la hemocianina en algunos crustÆceos Bridges et al 1984 Chen y Cheng

1993 Taylor et al 2000

Otros autores mencionan que la alta concentración de proteínas presentes en la

hemolinfa le confieren un efecto buffer por lo que Østa no presenta cambios en su

afinidad por el oxígeno en presencia de lactato Taylor et al 2000 ademÆs de que la

capacidad de ventilación de los organismos influye en el balance Æcido base de la

hemolinfa debido a su relación con la presión parcial de CO2 y de las proteínas

reguladoras Van Aardt y Wolmarans 1987 Watt et al 1999 Otro factor es el pH que

influye en el movimiento y la liberación de los productos finales del metabolismo

anaeróbico como ellactato por lo que se da cierta distribución de estos metabolitos y

protones entre compartimientos intra y extracelulares Hochachka etal 1993

Sin embargo la diferencia mÆs marcada se presenta al hacer comparaciones entre

especies que disponen de un órgano especializado para la oxidación de los productos

fmales del metabolismo anaerobio con aquellos que carecen de Øl La presencia del ciclo

de Cori en vertebrados es una gran ventaja para la recuperación despuØs de episodios de

hipoxia tanto ambiental como celular o funcional ya que en este caso el lactato es

64

transportado por la sangre desde el mœsculo y metabolizado en el hígado Phillips el al

1977 Mathews y Van Holde 1998 Eckert et al 1998

Van Aardt 1988 menciona que los cangrejos no tienen un órgano

gluconeogØnico altamente especializado como el hígado de los vertebrados aunque en el

caso de los invertebrados como el camarón se reporta que la deshidrogenación dellactato

se lleva a cabo en el hepatopÆncreas en las branquias o en los hemocitos de la hemolinfa

Jonson el al 1971 Jonson y Davies 1972 Jonson et al 1973 En Phillips et al 1977

Van Aardt 1988 Henry et al 1994 Sin embargo existen autores que mencionan que en

el camarón aœn no se ha identificado algœn órgano que realice esta función y que lo mas

probable es que se lleve a cabo en las cØlulas sanguíneas y del tejido hasta se ha

propuesto que se le deje de llamar hepatopÆncreas y se nombre como glÆndula del

intestino medio o digestiva Phillips el al 1977 Henry etal 1994 AdemÆs los elevados

niveles de lactato en mœsculo decrecen muy lentamente así que parece improbable que

exista una extensiva remoción del mismo en los mœsculos vía hemolinfa Onnen y Zebe

1983 En cambio en este trabajo los niveles de lactato en la hemolinfa se incrementaron

significativamente en períodos de hipoxia ambiental sin mostrar efecto por ejercicio por

lo que podemos decir que el Æcido lÆctico no se transporta en la hemolinfa del camarón

cafØ P californiensis Sin embargo es necesario evaluar otras molØculas como la alanina

para identificar si hay un transporte de piruvato al hepatopÆncreas ya que la

gluconeogØnesis es importante para mantener constante el aporte circulatorio de

combustibles metabólicos al sistema nervioso central despuØs de periodos de ejercicio en

vertebrados mayores aunque debido a que los crustÆceos carecen de un sistema nervioso

bien desarrollado parece que el eficiente recic1amiento de lactato a glucosa circulante no

65

representa una ventaja selectiva ademÆs de que las relativamente bajas tasas metabólicas

que muestran tanto crustÆceos como peces pudieron haber retardado el desarrollo

evolutivo del ciclo de Cori hasta la emergencia de la combinación de un sistema

circulatorio central desarrollado y las altas tasas metabólicas encontradas en vertebrados

terrestres Henry el a 1994

9 6 Respuestas metabólicas a la hipoxia

Cuando se presentan condiciones de estrØs como a las que fueron expuestos los

organismos en este trabajo se presentan eventos adversos en el metabolismo tales como

la acumulación de lactato como consecuencia del exceso de piruvato provocado por el

bloqueo del metabolismo aerobio Ellactato es una forma mÆs estable que el piruvato

por lo que puede ser almacenado para despuØs ser convertido nuevamente a piruvato el

cual ingresa al complejo de la piruvato deshidrogenasa en donde es convertido en acetil

CoA para entrar como sustrato en el ciclo del Æcido cítrico pasando electrones a la

cadena respiratoria por medio de los transportadores NAD y FAD pero si no existe el

oxígeno suficiente para capturar los electrones de la cadena respiratoria el ciclo se

detiene provocando un bloqueo y por lo tanto un incremento en los niveles de Æcido

lÆctico Esta hipoxia a nivel de la cadena respiratoria puede deberse a una deficiencia en

el trasporte de oxígeno por la sangre debido a una baja afinidad de la hemocianina una

obstrucción en el epitelio respiratorio deficiencias en el sistema de ventilación o hipoxia

ambiental Eckert el a 1998 Lehninger 1995 Mathews y Van Holde 1998

Otra forma de bloqueo del ciclo del Æcido cítrico es a travØs del a oxoglutarato

que en ambientes con exceso de amoniaco tiende a formar glutarato deteniendo el ciclo

66

del Æcido cítrico y provocando una acumulación de lactato en el organismo de esta

manera cuando se presentan estas condiciones las rutas metabólicas pueden cambiar

minimizando la desaminación de las proteínas ya que esto favorece el incremento de la

concentración de amonio hemolinfÆtico o tambiØn puede virar su condición de

amoniotØlicos a ureotØlicos Schmith y Santos 1999 Chen y Chen 2000 pero ademÆs

de la reducción en el metabolismo se presenta una disminución en la regulación de la

síntesis proteica así como en la de enzimas regulatorias Rudolf 2002

9 7 Acidolactosis por intoxicación por amonio

Cuando en el medio extracelular existen altas concentraciones de amonio hay un

ingreso de este en forma de amoniaco debido a su permeabilidad en las membranas

hasta alcanzar un equilibrio entre los niveles de amonio ionizado dentro y fuera de la

cØlula sin embargo dicho amoniaco captura hidrogeniones del agua provocando

alcalosis intracelular Schmitt y Santos 1999 Eckert et al 1998 Este fenómeno puede

causar pequeæos pero significativos cambios en el pH como los reportados para P

paulensis quien en 30 mino presenta alcalosis hemolinfÆtica despuØs de ser expuesto a un

medio con elevada concentración de amonio Schmitt y Santos 1999

67

10 Conclusiones

En el camarón cafØ la acidolactosis hemolinfÆtica se eleva principalmente por

hipoxia ambiental

La acidolactosis hemolinfÆtica en P californiensis se incrementa rÆpidamente a

niveles extremos en concentraciones de oxígeno inferiores a 1 mgL

independientemente de la concentración de amonio y del pH

Los niveles extremos de Æcido lÆctico en la hemolinfa de P californiensis bajo

condiciones de hipoxia son mayores cuando se combinan con la presencia de

amonio y pH elevado

La acidolactosis muscular se eleva por ejercicio en P californiensis

Durante el periodo de reposo post ejercicio en condiciones de nonnoxia en P

californiensis se da una recuperación de la acidolactosis muscular que se bloquea

en condiciones de hipoxia

La acidolactosis muscular de P californiensis post ejercicio es mayor en alcalosis

e hiperamonia al final de la incubación tanto en normoxia como en hipoxia

68

11 Recomendaciones

Realizar anÆlisis comparativos de los niveles de lactato hemolinfÆtico muscular y

hepatopancreÆtico y correlacionarlos para ver si la acidolactosis de un punto de

muestreo puede ser tomada como indicador del incremento en otro

Evaluar otras molØculas relacionadas con el piruvato para entender quØ sucede

con este cuando no es procesado Tal es el caso de la alanina que puede ser

formada a partir de piruvato y actœa como precursora del ciclo de la urea

Realizar ensayos inmunológicos con organismos sometidos a estrØs por hipoxia

ambiental y celular para conocer el nivel de respuesta del sistema inmune ante

periodos de acidolactosis

Realizar un estudio comparativo de las concentraciones de lactato entre diferentes

especies para conocer los niveles normales y los mÆximos alcanzados en cada

una así como las diferencias que existen entre ellas de acuerdo a sus hÆbitos

69

12 Glosario

Aeidolactosis Acumulación de Æcido lÆctico que provoca una acidificación corporalexcesiva Puede ser de origen metabólico como resultado del metabolismo o función

renal así como respiratorio resultado de hipoventilación pulmonar

Alealosis Tendencia a la elevación del pH como consecuencia de la distorsión de la

compensación en el balance Æcido base

ConConnador de oxígeno Cuando el metabolismo aeróbico depende de la tensión de

oxígeno es decir que el animal permite que caiga su consumo de oxígeno al disminuir el

oxígeno ambiental

Cultivo intensivo Cultivo con alta densidad de organismos en el que el productor debe

crear su espacio de cultivo aportar alimento y aireación debido a que la alta densidad

supera la capacidad de carga del sistema

Deuda de oxígeno Diferencia negativa entre los requerimientos de oxígeno y el aporte

del mismo

EstrØs Situación de un individuo vivo o de alguno de sus órganos o aparatos que por

exigir de ellos un rendimiento superior al normal extiende la respuesta adaptativa

norma lo que provoca un disturbio en la funcionalidad normal y reduce

significativamente su oportunidad de sobrevivir

HemolinCa Líquido del celoma de algunos invertebrados equivalente a la sangre y la

linfa de los animales superiores

Hemocianina Pigmento respiratorio de color azul de la sangre de muchos moluscos y

artrópodos DespuØs de la hemoglobina es el pigmento respiratorio mÆs frecuente

HepatopÆncreas GlÆndula anexa al tubo digestivo que desempeæa una función anÆloga

a la del higado y el pÆncreas de los vertebrados Se encarga de la producción de enzimas

y absorción de alimentos ingeridos Aunque algunos autores proponen que se le llame

glÆndula del intestino medio o digestiva

Hiperamonia Que contiene una concentración de amonio mayor que una solución de

referencia

Hiperoxia Concentración de oxígeno superior al nivel de saturación

Hipoxia Concentración de oxígeno inferior al nivel de saturación

Metabolismo Conjunto de reacciones químicas que suceden dentro de todas las cØlulas

vivas Ocurren por medio de vías metabólicas ya sea degradando absorbiendo y

transformando los alimentos en productos complejos por medio del anabolismo o

degradÆndolos en otros mas simples por medio del catabolismo

Aeróbico En el cual las molØculas de alimento al final son oxidadas

completamente a dióxido de carbono yagua por el oxígeno molecular

Anaeróbico En el que las molØculas de alimento son oxidadas incompletarnente

a Æcido lÆctico Implica una menor producción de energía por molØcula de glucosa

Normoxia Nivel de oxígeno que se encuentra en los mÆrgenes del nivel de saturación

Punto crítico Nivel de presión de oxígeno en el que un organismo regulador se

convierte en conformador de oxígeno

Regulador de oxígeno Organismo que mantiene constante su consumo de oxígeno

aunque la tensión de oxígeno ambiental disminuya

71

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14 Anexos

Niveles de Æcido lÆctico en el mœsculo de los camarones

Cuadro 1 Niveles de Æcido lÆctico en mœsculo por jaula me e

Nivel de pH8 pH9

Jaula oxígeno Normoxia Hipoxia Normoxia HipoxiaO 6 0 964643 0 869448

1 5 0 858163 0 744525 0 681391 0 836633

2 4 0 899456 0 702451 0 831456 0 78231

Sin amonio 3 2 0 776261 0 81049 0 604521 0 725458

4 1 0 710091 0 768118 0 705914 0 665663

5 05 0589686 0 774604 0 832188 0 881383

6 0 5 04792 0 662914 0 771802 0 790599

Muertos 0 870463 0 718091

O 6 0 631561 1381269

1 5 1 050454 0 776058 1014915 1 043533

2 4 0 8755 0582379 0 931096 1002136

Con amonio 3 2 0 972915 0 954116 0 921986 0 947898

4 1 1054549 0 781549 0 902824 0 841049

5 05 0518837 0458722 0 966169 0 904017

6 05 0 633318 0 884361 0 912238 0 860071

Muertos 0 958089

Cuadro 2 Estadísticos de las concentraciones de lactato en mœsculo a pH 8 sinamonio y en hipoxia m

Jaula Mínimo MÆximo Media D E Varianza

O 0 78949 116627 0 96464 0 18934 003585

1 052122 0 94461 0 74453 0 15094 002278

2 046993 0 90528 0 70245 0185 0034220 8344

3 0 6811 104466 0 81049 01265 0 016

4 051151 0 98392 0 76812 0 18152 003295

5 0 67789 0 9574 0 7746 010193 0 01039

6 030482 100316 0 66291 0 26965 0 07271

M 0 73089 1 06932 0 87046 0 10312 0 01063

79

Cuadro 3 Estadísticos de las concentraciones de lactato en mœsculo a pH 8 sin

amonio y en nonnoxia m2 2

Jaula Mínímo MÆximo Media D E Varianza0 8121 0 9062

1 0 60282 UI033 0 85816 0 16366 0 026780 8446

2 0 44216 113396 0 89946 0 24823 006162

3 0 60911 0 94811 0 77626 0 14646 0 02145

4 057289 0 80943 0 71009 0 09743 0 00949

0 61055 039394 0 65043 0 58969 0 09737 0 00948

6 01793 0 80036 04792 0 23261 0 05411

Total 01793 113396 0 71881 0 21986 004834

Cuadro 4 Estadísticos de las concentraciones de lactato en mœsculo a pH 8 con

amonio y en h ipoxia m2 2


O 0 01832 135187 0 63156 0 54857 030093

1 0 03345 2 0217 0 77606 0 82674 0 68351

2 014862 11125 0 58238 038379 014729

3 033419 158225 0 95412 050334 0 25335

4 0 02814 13284 0 78155 0 55662 030982

5 0 05893 117017 045872 051648 0 26675

6 035204 141668 0 88436 0 75282 056674


amonio y en n

80

ormoxia mg2


1 0 04918 2 06684 105045 0 68739 047251

2 0 33626 151804 0 8755 045169 0 20403

3 017236 2 01002 0 97292 0 77535 0 601171194427

4 053545 178648 105455 041925 0 17577

5 0 0224 107779 051884 045403 0 20614

6 0 01536 193048 0 63332 0 76582 0 58648

Total 0 01536 2 06684 0 85093 0 60372 036448

Cuadro 6 Estadísticos de las concentraciones de lactato en mœsculo a pH 9 sinamonio y en hipoxia m2 2


O 0 68357 107928 0 86945 015865 0 02517

1 0 54876 1 13606 0 83663 0 24202 0 05857

2 0 61092 0 93037 0 78231 012188 0 01485

3 0 58857 0 87084 0 72546 012862 0 01654

4 0 42676 101322 0 66566 0 20776 0 04317

5 0 73031 106055 0 88138 01336 0 01785

0 7755876 049327 133825 0 7906 0 29155 0 085

M 052599 0 945 0 71809 013312 0 01772

Cuadro 7 Estadísticos de las concentraciones de lactato en mœsculo a pH 9 sinamonio y en n 1onnoXIa m2 2


1 047677 0 99103 0 68139 019984 0 03994

2 0 69954 100407 0 83146 010258 0 01052

3 036252 0 84949 0 60452 016928 0 02866

4 055431 0 93288 0 70591 014681 0 02155

5 0 67196 0 99166 0 83219 0 U727 0 01375

6 038292 100109 0 7718 0 2619 0 06859

Tota 036252 100407 0 73788 018204 0 03314


amonio y en hipoxia m2 2


O 126713 159958 138127 0 12334 0 01521

1 0 83863 137896 104353 0 22907 0 05247

2 0 667 145252 100214 0 27525 0 07576

3 0 70992 113554 0 9479 018216 0 03318

4 0 6327 103269 0 84105 0 16313 0 02661

5 0 76223 100266 0 90402 0 09825 0009650 836276

6 054446 1 04357 0 86007 017156 0 02943

M 0 25126 139531 0 95401 040133 016107

81


amonio y en normoxia mwJaula Mínimo MÆximo Media D E Varianza

1 0 67833 129465 101492 0 22589 0 05103

2 0 74574 112406 0 9311 l2773 0 01631

3 0 62641 130552 0 92199 0 2814 0 07919

4 0 69307 109188 0 90282 015787 0 02492

5 0 62554 12671 0 96617 0 23281 0 0542

6 0 79345 1 03733 0 91224 010215 0 01044

Total 0 62554 130552 0 94154 018773 0 03524


tratamientos en la Jaula 4 1 mg 02L mg 7

Tratamiento Mínimo MÆximo Media D E VarianZ8

1 0 5115 0 9839 0 768117 0 181513 0 032947

2 0 426763 101322 0 665663 0 201764 0 043166

3 0 632695 103269 0 841049 0 163131 0 026612

Total 0 426763 1 03269 0 758276 0188925 0 035693

Cuadro 11 Comparación de los niveles de lactato en mœsculo en los cuatrotratamien tos en la Jaula 5 0 5 m OiL m Vg

Tratamiento Mínimo MÆximo Media D E Varianza

pH 8 sin 0 67789 0 957399 0 774604 0 101933 0 01039

pH 8 con 0 058932 1 17017 0458722 0 516479 0 266751

pH 9 sin 0 730306 1 06055 0 881383 0 133604 0 01785

łH9 con 0 762231 1 00266 0 904017 0 098252 0 009653

Total 0 058932 1 17017 0 754681 0 314939 0 099186

Cuadro 12 Lactato en mœsculo en la jaula 6 0 5 m o 1

Tratamiento Mínimo MÆximo Media D E VarianZ8

pH 8 sin 03048 10032 0 2917 0 269655 OØ12714

pH 9 sin 0493266 133825 0 790599 0 291548 0 085

pH 9 con 0 544459 1 04357 0 860071 0171551 0029432

Total 03048 133825 0 171196 0 249202 0 062102

82

Cuadro 13 L t tac a o en muscu o e o aDlsmos muertos en os expenme

Tratam Mínimo MÆximo Media D E Varianza

pH 8 sin 0 730886 1 06932 0 870463 0103119 0 010634

pH 9 sin 0525993 0 944996 0 718091 0 133116 0 01772

pH 9 con 0 25126 139531 0 954008 0401332 0161068

Total 025126 139531 0 847521 0 260008 0 067604

l d l ntos mg g

Cuadro 14 Datos estadísticos de los anÆlisis de varianza de los niveles de lactato en

mœsculo de ot anismos muertos en los experimentos mg dL


pH 8 sin 0 730886 106932 0 870463 0 103119 0 010634

pH 9 sin 0 525993 0 944996 0 718091 0 133116 0 01772

pH 9 con 0 25126 139531 0 954008 0 401332 0161068

Total 0 25126 139531 0 847521 0 260008 0 067604

Niveles de Æcido lÆctico en la hemolinfa de los camarones

Cuadro 15 Niveles de Æcido lÆctico en hemolinfa mg dL

Nivel de pH8 pH9Jaula oxígeno Normoxia Hipoxia Normoxia Hipoxia

O 6 4 998159 5 60694

1 5 3441228 3143762 12 9186 12 20209

2 4 540028 5 067757 4107317 6 089057

Sin amonio 3 2 536677 6 062749 9 514485 26 18348

4 1 4 645014 79 05546 9 000405 38 80376

5 05 2 220946 182166 112858 2544299

6 0 5 7519149 346 0561 9141577 236 0589

Muertos 514 2123 452 9635

O 6 4188867 3 822884

I 5 3 733003 23 65413 10 8838 8 669264

2 4 5 26285 64 13216 7 670136 1538596

Con amonio 3 2 5 847857 6 942812 4 264571 12 05655

4 I 5430626 143448 8163608 144 569

5 05 2 907372 266 2706 9 994328 626 8006

6 0 5 5 00898 6684703 1016796 645 2601

Muertos 724 9467

83

Cuadro 16 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hemolinCa a pH 8 sinamonio y en h ipoxia m2 dL

Jaula Mínimo MÆximo Media D E VananZ8

O 33098 66195 4 99817 141429 2 00022

1 2 5365 841361 314376 313183 980 833

2 1825 10 1922 5 06775 2 98086 8 88551

3 3 217 115378 6 06275 3 68717 13 5952

4 55369 159 147 79 0555 70 8983 5026 57

5 918692 271432 182166 7348 539932

6 207 866 456562 346 056 109 785 12052 8

M 456 098 547 967 516509 35 0707 1229 95

Cuadro 17 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hemolinCa a pH 8 sin

amonio y en nonnoxia dL

Jau12 Mínimo MÆximo Media D E Varianza

1 1 0826 6 8206 344122 90266 3 62013

2 3 7892 7 9806 540028 163252 2 665 1

3 2 1962 9 8829 5 36677 3 05986 936276

4 18405 7 996 4 645 23135 535234

5 13765 02541 18 9409 40 9588 677 63

6 31706 12 0482 7 5 917 315 26 9 93043

Total 1 0826 02 541 7 55223 65007 272 273

Cuadro 18 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hemolinCa a pH 8 con

amonio y en h

84

ipoxia m2 dL

JauJa Mínimo MÆximo Media D E VarianZ8

O 156296 7 13929 4 18887 2 83972 8 0640320 74234

1 2 76829 915524 23 6541 33 799 114238

1050363

2 2 25172 353 918 64 1322 142 001 201643

3 3 08618 155899 6 94281 451919 20 4231

4 2 91399 25 1001 143448 8 8421 1 78 183

68 240455 22 7424 0422 45 266 271 566 66 321103

6 95 8969 124104 66847 809 741 655681

Total 156296 142245 10016 309 646 95880 8

Cuadro 19 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hemolinfa a pH 8 con

amonio y en n IdLormoxla m j

Jaula Mínímo MÆxímo Media D E Vananza

1 242391 6 29158 3 733 145018 2 10301

2 2 63584 10 0798 5 26285 2 6565 7 057

3 430476 8 67576 5 84786 162753 2 64887

4 316566 8 62277 543063 215714 4 65327

5 181462 442397 2 90737 1 02898 105881

6 148349 14 8084 5 00898 4 97945 24 7949

Total 148349 14 8084 4 69845 2 67289 714436

Cuadro 20 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hemolinfa a pH 9 sinamonio y en h ipoxia m dL


O 2 58905 103242 5 60694 337635 113997

1 5 05024 26 7535 122021 8 05689 64 9134

2 3 88357 105799 6 08906 251153 630778

3 3 64385 43 6942 261835 16 3287 266 626

4 12306 117 083 38 8038 45 212 204413

5 157 261 335138 25443 73 5186 5404 99

6 14 8471 574385 236 059 217 708 47396 9

M 376 85 558563 437 741 83338 6945 23

Cuadro 21 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hemolinfa a pH 9 sin

amonio y en normoxia t mg dL

Jaula Mínimo MÆximo Media D E Varíanza

1 115069 49 959 12 9186 18 5537 344 238

2 191781 5 86531 4 10732 147598 2 1785

3 242923 33 6257 9 51449 119926 143 822

4 190183 17 8996 9 0004 5 71516 32 6631

5 210959 28 7352 112858 9 62968 92 7307

6 16 7809 202 809 914158 811479 6584 98

Tota 115069 202 809 23 0404 44 6987 1997 98

85

Cuadro 22 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hemolinCa a pB 9 con

amonio y en h ipoxia m2 dL

Jaula Mínimo MÆximo Media D E Varianu

O 2 52219 5 28198 3 82288 0 883613 0 780772

1 4 2402 14 2559 8 66926 3 56052 12 6773

2 535508 45 7649 15 386 15 2297 231945

3 4 58746 33 3368 12 0566 10 6277 112 947

4 90 3602 192 125 144 569 42 7905 183103

SS 11985 444 673 1372 95 626 801 367 851 135314

6 467 702 1042 87 645 26 213 944 457719

M 691957 107358 789 445 160 184 25659

Cuadro 23 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hemolinCa a pB 9 con

amo l̨o y en nonnoxia dL

Jaula Mínimo MÆximo Media D E Vanaou

1 5 95822 23 0287 10 8838 6 77232 45 643

2 3 91122 12 6841 7 67014 3 07122 943242

3 2 28459 5 99477 4 26457 14564 2 1211

4 2 72323 105274 8 16361 2 89248 836643

5 6 67101 16 2115 9 99433 343356 117894

6 6 67101 17 8198 10168 3 98963 15 9172

Total 2 28459 23 0287 8 52407 4 28973 184018

Cuadro 24 Comparación de los niveles de factato en hemolinCa en las jaulas 1 2 Y 3entre los tratamientos m2 dL

Tratamiento Mínimo MÆximo Media D E Varianu

pH 8 sin 10826 9 8829 4 73609 234312 549021

pH 8 con 242391 10 0798 4 9479 2 07726 4315

pH 9 sin 1 15069 49 959 8 8468 125748 158 125

pH 9 con 2 28459 23 0287 7 60617 4 96202 24 6217

Total 1 0826 49 959 653424 7 0149 49 2088

Cuadro 25 Comparación de los niveles de lactato en hemolinfa en los cuatro

tratamientos en la Jaula 4 1 m20zL mwdL

Tratamiento Mínimo MÆximo Media D E Varianu

pH 8 sin 5 5369 159 147 79 0555 70 8983 5026 58

pH 8 con 2 91399 25 1001 14 3448 8 84211 78183

pH 9 sin 1 2306 117 083 38 8038 45 212 2044 13

pH 9 con 903602 192 125 144 569 42 7905 183103

Total 1 2306 192125 691932 66 9729 4485 36

86

Cuadro 26 Comparación de los niveles de lactato en hemolinfa en la jaula 5 0 5 mg02L mg dL


pH 8 sin 91 8692 271432 182 166 7348 5399 32

pH 8 con 22 7424 68 2404 35 0342 18 7497 351 553

pH 9 sin 157 261 335 138 25443 73 5186 5404 99

pH9 con 444 673 558 72 477 571 46 0623 2121 73

Total 22 7424 558 72 235 573 165 768 27478 9

Cuadro 27 Comparación de los niveles de lactato en bemolinfa en la jaula 6 D5

mgOVL mlwdLTratamiento Mínimo MÆximo Media D E VanaoD

pH8 sin 207 866 456 562 346 056 12052 8 109 785

pH9 sin 4 8471 574385 236 059 47396 9 217 708

pH9 con 467 702 1042 87 645 26 457719 213 944

Total 14 847 042 87 409125 62602 6 250 205

Cuadro 28 Datos estadísticos de los anÆlisis de varianza de lactato en bemoliBf de

organismos I t IdLmuertos en os expenmen os mI

Tratamiento Mínimo MÆximo Media D E Vamoza

pH 8 sin 456 098 547 967 5 4 212 26 2252 687 76

pH9 sin 376 85 558563 452 964 575032 3306 62

pH 9 con 2385 1 1073 58 726 706 262 873 69102 1

Total 238 511 1073 58 564 627 191324 36605

87

Acidolactosis BepatopancreÆtica

pH 8 con amonio

En el tratamiento bajo normoxia se puede observar un incremento inicial en los

niveles de lactato hepatopancreÆtico Fig 31 no obstante se detiene y disminuye en la

jaula 3 observÆndose una clara tendencia descendente en los niveles de este compuesto

sin embargo no se obtuvieron diferencias significativas entre las distintas jaulas Cuadro

22

En hipoxia tambiØn se observa un incremento inicial que se atribuye a la

presencia de amonio ya que los niveles de lactato obtenidos de los organismos

mantenidos en la tina de aclimatación son menores a los registrado en las primeras jaulas

1 Y 2 alcanzando el mÆximo valor en la jaula 3 para despuØs incrementarse

notoriamente aunque a pesar de ello no se encontraron diferencias estadísticas

significativas

1 2

08

iO 6

04

02

o

o 2 3 4 5 6

Jaula

Fig 31 Lactato en hepatopÆncreas apH 8 con amonio

88

HipoxiaPrueba de rangos mœltiples porJaulaMØtodo 95 0 Porciento LDE

Jaula Media Grupos HomogØneosO 03925 X3 0485 X2 0565 Xl 0596667 X4 0 716667 X5 0 798333 X6 105 X

Normoxia

Prueba de rangos mœltiples porJaulaSin datos aberrantes


Jaula Media Grupos HomogØneos2 0 292 X6 0347219 XO 03925 X5 0585 X1 0 628333 X4 0 7375 X

3 0 756667 X

Cuadro 29 Niveles de Æcido lÆctico en hepatopÆncreas m2

pHSJaula

Ox˝2eno Normom HioomO

6 0 3930441

5 0 629728 0 5969282 4 0553271 0 566734

Con amonio3

2 0 75542 0 4840344

I 0 677841 0 716947

5 0 5 0585964 07995256 05 0344892 1053083

Cuadro 30 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hepatopÆncreas a pH8 con amonio y en hipoxia m l

Jaula Minimo MÆximo Media D E Varianza

O 0 08 112 0 3925 0487673 0 237825

1 0 08 148 0596667 0594261 0 353147

2 0 06 109 0565 0 424959 018059

3 016 0 87 0 485 0 273258 007467

4 014 159 0 716667 0 641082 0 410987

5 0 2 154 0 798333 0 554524 0 307497

6 017 193 105 124451 15488

Total 0 06 193 0 628889 0 530454 0 281382

Cuadro 31 Estadísticos de las concentraciones de lactato en hepatopÆncreas a pH8 con amonio y en normoxia m

Jaula Mínimo Mœimo Media D E VariaDZll

O 0 08 112 03925 0487673 0 237825

1 011 127 0 628333 0 486186 0 2363770 61

2 0 1 185 0551667 0 662221 0438537

3 0 13 117 0 756667 0 416541 01735070 71 0 76

4 025 0 88 068 0 21918 0 04804

5 011 178 0 585 0 721963 052123

6 013 0 91 0420663 0350737 0123016

Total 0 08 185 0586752 0 481938 0 232264

89

Es claro el desarrollo de acidolactosis hepatopancreåtica cuando se exponen los

organismos a tratamientos con hiperamonia dÆndose un incremento de mÆs del doble en

los niveles de lactato a pesar de la concentración normal de oxígeno a diferencia de lo

que ocurre con los organismos antes de ser trasladados a los tanque de incubación

pudiendo observar una aclimatación a estas condiciones o una recuperación por reposo

favorecida por un medio normóxico mostrando capacidad de recuperación

De acuerdo con lo reportado por Racotta y HemÆndez Herrera 2000 se da un

incremento en los niveles hepatopancreÆticos en L vannamei a medida que aumenta la

hiperamonia aunque estos resultados no fueron estadísticamente significativos

mostraron valores de 2 86 a 34 l1moVg así tambiØn reportan niveles de 2 86 JlmoVg

para condiciones ambientales con 0 007 rnmoVL de amonio incrementÆndose a 34 al

aumentar la concentración de amonio a 214 rnmollL lo que indica un aumento en el

lactato hepatopancreÆtico al incrementar las concentraciones de amonio Racotta y

HemÆndez Herrera 2000

90

Tipos de movimiento observados en los camarones durante su manejo en cautiverio

Durante el presente trabajo se realizaron observaciones sobre los tipos de

movimiento de los camarones en su cautiverio con objeto de seleccionar un tipo de

movimiento que pudiera ser utilizado de manera experimental para inducir acidolactosis

muscular

El movimiento de natación a contracorriente es nonnalmente utilizado para el

desplazamiento de un lugar a otro y para contrarrestar el movimiento provocado por la

corriente 10 que impide que el animal sea arrastrado Esta actividad se realiza con los

segmentos abdominales junto con los pleópodos y el telson La ventaja de este tipo de

movimiento para experimentos de ejercicio consiste en que se manifiesta como un

comportamiento grupa que se activa cuando los camarones son sometidos a una

corriente

El movimiento de escape es una reacción evasiva que principalmente utilizan los

organismos para huir de los depredadores Es realizado principalmente por los segmentos

abdominales y el telsOn generÆndose movimientos rÆpidos con gran gasto de energía

por 10 que se realiza durante cortos períodos de tiempo provocando gran fatiga la que se

reconoce por falta de actividad Se genera por medio de los segmentos abdominales 10

cuales presentan mœsculo estriado que permite esta respuesta La desventaja de este

ejercicio es que produce acidolactosis extrema rÆpida e individualmente

Movimiento reptante se consiste en un desplazamiento lento sobre el fondo

generado por los pereiópodos que es utilizado principalmente para desplazarse o

sujetarse al fondo evitando ser arrastrado por las corrientes

91

Excavación de trincheras sobre el fondo se utiliza para excavar surcos en el fondo

en busca de organismos bentónicos como por ejemplo poliquetos

Durante el movimiento de enterramiento los organismos mueven el sedimento

por mediQ de excavación y sacudidas del cuerpo hasta que la arena los cubre totalmente

dejando fuera solo los pedœnculos oculares y el escafocerito para succionar agua y seguir

ventilando aunque en ocasiones pueden parecer completamente enterrados En este tipo

de movimiento principalmente utilizan los ple6podos y pereiópodos

Movimiento giratorio y errÆtico en forma espiral se observa en animales

enfermos que no coordinan sus movimientos

El movimiento que resultó mÆs apropiado para la medición del estrØs por

ejercicio fue el de nado a contracorriente el cual provocó un grado de acidolactosis mÆs

homogØ o en todos los organismos expuestos ya que es un movimiento tipo cardumen

en el que todos los organismos se ven obligados a nadar al mismo ritmo

Con objeto de evitar el reposo en el nado a contracorriente la tina de ejercicio fue

diseæada como un canal circular ya que en un tanque circular los animales fatigados

tienden a descansar en el centro del mismo

92

Especie

Cuadro 32 Niveles de actato reportados en la literatura

Penaeus vannamei

Camarón blanco

Tejido

Hemoljnfa

Hemoljnfa

Hemolinfa

Mœsculo

Mœsculo

Mœsculo

Penaeus vannamei Hemolinfa

Camarón blanco Hemolinta

Hemolinta

Hemoljnta

Hepatopancreas

Hepatopancreas

Hepatopancreas

Hepatopancreas

Mœsculo

Mœsculo

Mœsculo

Mœsculo

Macrobrachium

rosenbergiiLangostino

dulceacuícola

Penaeus duorarum

Camarón rosa

Penaeus aztecus

Pachygrapsuscrassipes

Crangon crangon

Langostino

Jasus edwardsii

Langosta espinosa

Mœsculo

Mœsculo

Mœsculo

Mœsculo

Mœsculo

Mœsculo

Hemoljnta

Hemolinta

Hemolinta

Hemolinta

Hemolinta

Hemolinfa

Hemolinfa

Hemolinta

Mœsculo abdominal

Mœsculo abdominal

Mœsculo abdominal

Mœsculo abdominal

Mœsculo abdominal

Mœsculo abdominal

Mœsculo abdominal

Mœsculo abdominal

Mœsculo 4 pereiópodoMœsculo nexor

abdominal

Mœsculo 4 pereiópodo

Condiciones

Blanco Normoxia

Tres dias de hipoxia 1 525

mg 021L

2 semanas hipoxia 1 6 3 4 mg02 L

Blanco Normoxia

Tres dias de hipoxia 1 525

mg 02 L

2 semanas hipoxia 16 34mgO2 U

0 007 mmollL de amonio


107 mmollL de amonio



0 36 mmolll de amonio




0 36 mmol L de amonio


2 14 mmol L de amonio

Reposo

Actividad

Reposo

Actividad

Actividad

Actividad

Reposo

10 seg Trabajo

50 seg Trabajo

120 seg Trabajo

30 m in recuperación

60 mino recuperación

3horas recuperación

10 horas recuperación

Reposo

10 segundos de actividad



0 5horas

1 hora

3horas

10 horas

Inmersión en cautiverio

Inmersión en cautiverio

Emersión en cautiverio

Lactato

805 mg dL

30 1 mg dL

34 4 mg dL

14mgg

1 7 mgg

1 7 mala

0 77 mmollL

0 84 mmollL

0 72 mmollL

0 59 mmollL

2 86 Imollg

2 71 Imollg

3 22 Imollg

34llmollg

14 161lmollg

13 64 Imollg

11 38 Ilmollg

10 36 Ilmollg

0 091 mgg

0 610 mgg

0 121 mg g

0 630 mala

0 16 mg g

0 327 mala

0 4llmollml

0 9llmollml

1 1llmollml

0 7 Ilmollml

0 7llmollml

1 0 Imollml

0 9llmol ml

0 3 Imollml

3 5 ImoUg seco

58 Ilmollg seco

6 6llmollg seco

7 1 Ilmollg seco

251lmollg seco

18 2 Ilmol gseco

12 111mollgseco

12 51lmollgseco

2 27 Ilmollg

4 58 Ilmol g

11 56 Ilmol g

Autor

Racotta y Palacios

1998

Racotta y HemÆndezHerrera 2000

Spotts y Lutz 1981

Flick y Lovell 1972

En Spotts y Lutz 1981Burke 1979 En Spottsv Lutz 1981

OnnenvZebe 1983

Speed 2oo1

93

Mœsculo ftexorabdominal Emersión en cautiverio 18 261lmoUg

Mœsculo pereiópodo Inmersas silvestres 0 191lmoUgMœsculo ftexorabdominal klmersas sihestres 0 77 llmoUa

C rcinus maenas Hemolinfa Preejercicio 296 Ilmol g

Cangrejo marino Hemolinfa Ejercicio 4 29 Ilmoltg

Mœsculo Preejercicio 3 89 mmoUg Hamilton y Houlihan

Mœsculo Eiercicio 977 mmolfa 1992

Polamonaues

warreni Controles 1 91 1 3 mmol

Cangrejo de rio 6horas de anoxia agua de mar 40 31 5 3 mmal

6 horas de anoxia en alm deHemolinfa N2 32 1 1 4 3 mmol Van Aardt 1988

Callineetes sapidus Mœsculo rojo elevador Descanso 1 94 Ilmo1tg

Cangrejo acuÆtico Mœsculo rojo elevador Ejercicio exhaustivo 12 7 Ilmo1 g

Mœsculo blanco elevador Descanso 1 33 Ilmolfg

Mœsculo blanco elevador Ejercicio exhaustivo 13 9llmolfgCaroisoma

guanhumi Pata Descanso 1 56 Ilmol g

Cangrejo semi

terrestre Pata Ejercicio exhaustivo 15 3 Ilmolfg

Geearcinus taterafis Pata Descanso 0 63 Ilmolfg

Cangreio terrestre Pata Eiercicio exhaustivo 86 umolfll Henry et al 1994

Nefrops norvegicus Hemolinfa Antes delejercicio 0 141lmol mL

Langostino Hemolinfa Despues del ejercicio 2 min 0 5llmolfmL

Carcinus maenas Hemolinfa Antes delejercicio 0 3pmoUmL

Cangrejo Hemolinfa Despues del ejercicio 6 min 4 0llmolfmL

Caneerpaguros Hemolinfa Antes del ejercicio O 14llmoltmL

Cangrejo Hemolinfa Oespues 1181 ejercicio 8 min 2 1 pmollml

Portunis puber Hemolinfa Antes del ejercicio 0 34 IlmolfmL

Cangrejo Hemolinfa Despues delejercicio 7 min 1 lOllmolfmL

Maia tithodes Hemolinfa Antes delejercicio 0 151lmolfmL

Cangrejo Hemolinfa Despues del ejercicio 7min 0 47 11molfm L

Homarus

gammarus Hemolinfa Antes delejercicio 0 10llmoJlml

Canareio Hemolinfa Despues del eiercicio 4 min 0 57 umolfmL Phillips elat 1977

Atœn aleta amarilla Sangre En estrØs por captura 15mM

Atœn Skipjack Sangre En estrØs por captura 7mM

Marlin rayado Sangre En estrØs por captura 26mM

Marlin azul Sangre En estrØs por captura 24mM

Marlin negro Sangre En estrØs por captura 17mM

Tiburón azul Sangre En estrØs por captura 9mM

Tiburón mako Sanare En estrØs Dor caDtura 13mM Wells elat 1986

94

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