Diplodon Chilensis, mejillon de agua Dulce; Filtro Biologico

[knesebeck]

Ultimamente se ha estado utilizando este molusco chileno, como filtro biologico para acuarios y estanques ademas de piscinas de crianza de peces y descontaminacion de aguas servidas, con resultados relevantes, aqui les pongo alguna informacion de un experimento hecho en nuestro pais.

http://www.scielo.cl/scielo.php?script= ... 005&lng=es.

Gayana 66(2): 113-118, 2002
LA ALMEJA DE AGUA DULCE DIPLODON CHILENSIS (BIVALVIA:HYRIIDAE) POTENCIAL BIOFILTRO PARA DISMINUIR LOS
NIVELES DE COLIFORMES EN POZOS. EXPERIMENTO DE LABORATORIO
THE FRESHWATER MUSSEL DIPLODON CHILENSIS (BIVALVIA:HYRIIDAE) POTENTIAL BIOFILTER TO DIMINISHCOLIFORM LEVELS OF WATER WELLS. LABORATORY EXPERIMENT
Gladys Lara1, Angel Contreras1, Francisco Encina2

RESUMEN

Estudios realizados en comunidades rurales de la IX Región, donde habitan familias que se abastecen con agua de pozo, se han detectado índices de coliformes fecales de hasta 5400 NMP en 100 ml, especialmente en pozos de baja profundidad. Considerando la capacidad de bombeo y de filtración de la almeja de agua dulce Diplodon chilensis, se realizó esta investigación tendiente a evaluar en el laboratorio la capacidad de las almejas para disminuir los niveles de coliformes en aguas de pozo así como de digerir la carga bacteriológica.

Los resultados de los experimentos llevaron a concluir que densidades de 15 y 25 ejemplares en 30 litros de agua fueron capaces de disminuir la turbidez del agua y el número más probable de coliformes en un período de 6 horas siendo además capaces de digerirlas.

PALABRAS CLAVES: almeja de agua dulce, Diplodon chilensis, biofiltro, coliformes totales, coliformes fecales, RAM, aguas de pozo.

ABSTRACT

Previous studies carried out in rural communities in the IX Region, Chile, have detected up to 5.400 fecal coliforms by 100 ml in drinking water from wells mainly in shallow wells.

Considering the pumping and water filtration capacity of the freshwater mussel Diplodon chilensis, a laboratory experiment was carried out to evaluate the capacity of the mussels to decrease coliform levels and to digest them.

The experimental results showed that 15 to 25 specimens in 30 litres of water were able to diminish the water turbidity and the coliforms load in a 6 hour-period being able also to digest them.

KEYWORDS: freshwater mussel, Diplodon chilensis, biofilter, total coliforms, fecal coliforms, RAM, well waters.

INTRODUCCION

Diversos estudios señalan el importante rol que cumplen las almejas de agua dulce en los ecosistemas naturales (Anthony & Downing 2001). Se trata de organismos eficientes como bombeadores (Kryger & Riigard 1988) y filtradores (Hebert et al. 1991 y Turick et al. 1988). Diplodon chilensis (Gray 1828) es una almeja común en lagos y ríos del centro-sur de Chile y Argentina. En Chile, se distribuye desde el río Mataquito - Curicó (34°58' S; 71°48'W) hasta el río Negro - Itsmo de Ofqui (46°37'S;74°10'W) (Parada & Peredo en prensa) en tanto que en Argentina se distribuye desde Mendoza (32º 52'S; 68º51'W) hasta Chubut (45º51'S; 67º28'W) (Bonetto 1973).

En lagos y ríos del sur de Chile y en la Patagonia argentina las almejas constituyen un componente importante del macrozoobentos por su presencia (Viozzi & Brugni 2001, Miserendino 2001), abundancia y biomasa (Parada 1987). Tienen la capacidad de colonizar sustratos arenosos, areno-pedregosos y fangosos alcanzando densidades variables y crecientes desde 10 ind/m2 en sustratos arenosos a 361 ind/m2 en sustratos fangosos (Lara y Parada 1988), variación que ha sido reportada desde los trabajos de Fisher & Tevész (1958). En Chile Diplodon chilensis también ha demostrado capacidad de bombeo (Busse 1970) y de filtración de partículas (Valdovinos & Cuevas 1996, Soto & Mena 1999) y de bacterias (Sepúlveda 1988, Vallejos y Delucchi 2001).

La alta cantidad de coliformes fecales de hasta 5.400 NMP en 100 ml registrada en aguas de pozos por Durán et al. (1999 a y b), valor sobre la norma chilena (NCh.409/of. 1984), la plasticidad de Diplodon chilensis para vivir en distintos ambientes dulceacuícolas (Parada 1987) y su capacidad de bombeo y de filtración, motivaron la realización de este trabajo cuyo objetivo es evaluar, experimentalmente en laboratorio, la eficiencia de Diplodon chilensis para disminuir y digerir la carga de coliformes de aguas de pozo con problemas de contaminación fecal. Así la hipótesis de trabajo postula que las almejas no sólo son capaces de reducir por filtración la cantidad de coliformes en el agua sino que también las digieren.

MATERIALES Y METODOS

En la primavera de 1999 y en el verano de 2000 se extrajeron individuos adultos de Diplodon chilensis desde el sector La Poza del Lago Villarrica (39°18'S;72°05'W) para montar experimentos de laboratorio con agua extraída desde un pozo artesanal del sector Maquehue de Temuco - IX Región (38°47'19"S; 72°46'04"W).

Calidad del agua de lago y de pozo.

Desde el lago Villarrica y desde el pozo de Maquehue, se extrajeron simultáneamente tres muestras de agua de 1 litro cada una. En la Empresa de Servicios Santarios de la Araucanía se les midió pH, turbiedad (NTU), color (unid Pt-Co), hierro (mg/l) y manganeso (mg/l).

Para montar el experimento se determinó en el laboratorio coliformes totales, fecales (NMP/100 ml) y RAM (ufc) en agua de pozo y de lago. Los niveles obtenidos fueron contrastados con la norma chilena de calidad de agua (N.Ch.N° 409/84) y comparados el número de coliformes totales y fecales con la prueba t de Student (a 0.05).

Diseño experimental:

a). Densidad de almejas D.chilensis versus disminución de la carga bacteriológica.

El diseño experimental consistió en dos tratamientos y un control con tres réplicas cada uno. En acuarios de vidrio de 50 x 25 cm, se dispuso almejas en densidades de 15 y 25 individuos en 30 litros de agua de pozo y en condiciones de oscuridad para simular la condición "pozo". A las 2, 4, 6, 8, 10 y 12 horas, tiempo fijado por la limitación de sobrevivencia de las bacterias en el agua, se extrajeron muestras de agua en cada réplica para estimar la efectividad parcial de las almejas para retener bacterias coliformes. El recuento de bacterias aeróbicas mesófilas (RAM) de determinó por siembra en profundidad y las coliformes totales y coliformes fecales, se estimaron a través de la técnica del número más probable (NMP) (Astorga et al. 1998). La comparación del recuento bacteriológico promedio en el agua de ambos tratamientos (15 y 25) en relación al control (agua de pozo sin almejas) se hizo para cada lapso de tiempo, mediante los test de Kruskal Wallis y Tukey (a 0.05) (Zar 1974).

b). Capacidad de D. chilensis para digerir la carga bacteriológica.

Para probar si las almejas, independientemente de su densidad, son capaces de digerir bacterias, el diseño consideró un tratamiento con tres réplicas en acuarios de 50 x 25 cm con 30 litros de agua de pozo y con 50 almejas cada una, previamente aclimatadas para descartar los factores de estrés. De cada réplica se extrajo cada dos horas y por 14 horas, 10 g de masa visceral correspondiente al estómago e intestino de las almejas, a fin de cuantificar las bacterias coliformes totales y fecales presentes en los especimenes mediante la técnica descrita por Hayes (1993). Se comparó la concentración y densidad de las bacterias en la masa visceral y en el agua en que se encontraban las almejas.

RESULTADOS Y DISCUSION

El presente estudio indica que la composición físico-química y biológica del agua de pozo, a la que fueron expuestas experimentalmente las almejas, difiere del agua del lago principalmente por mostrar un pH levemente más ácido, mayor turbiedad y una cantidad de coliformes fecales y totales significativamente más alta que el lago (Tabla I).

Tabla I. Composición físico-química y biológica de agua del lago -sector La Poza del Lago Villarrica (control) y del agua de pozo del sector Maquehue de Temuco (tratamiento). Primavera 1999 - Verano 2000.

Table I. Physicochemical and biological composition of water from La Poza area Villarrica Lake (control) and from water well, Maquehue sector Temuco (treatment). Spring 1999 - summer 2000.

El efecto de la densidad, 15 y 25 almejas en 30 litros de agua de pozo con 4200 ufc de aeróbicas mesófilas (RAM), indica que a las 6 horas de iniciado el experimento ocurrió una clara disminución de éstas. La diferencia se hizo más notoria con respecto al control (sin almejas) desde las 8 hasta las 12 horas (P<0.05) (Figura 1). Cabe hacer notar que en el tiempo que duró el experimento, ambas densidades fueron igualmente eficientes en disminuir las bacterias aeróbicas mesófilas (P>0.05).

Figura 1. Efecto de la densidad de Diplodon chilensis (15 y 25 individuos) sobre la disminución de bacterias mesófilas aeróbicas (ufc) en el agua de pozo. Se compara con el grupo control (n = 3).

Figure 1. Effect of density of Diplodon chilensis (15 and 25 individuals) on the decrease of aerobic mesofiles bacteria (ufc) in water of wells. It is compared to control group (n = 3).

Respecto a las coliformes totales, al exponer 15 y 25 almejas en agua de pozo con índices de 2,2 x 103 coliformes NMP /100 ml (Tabla I) se demostró que 25 almejas producen a partir de las 2 horas y hasta las 4 horas, una rápida filtración de coliformes totales y que 15 almejas sólo son efectivas a partir de las 4 horas en adelante siendo igualmente eficientes ambas densidades, para disminuir la carga bacteriológica de los 30 litros de agua, desde las 6 y hasta las 12 horas. A partir de las 4 horas esta efectividad no muestra diferencias significativas entre los tratamientos (P > 0.05) (Figura 2).

Figura 2. Efecto de la densidad de Diplodon chilensis (15 y 25 individuos) sobre la disminución de bacterias coliformes totales en el agua de pozo . Se compara con el grupo control (n = 3).

Figure 2. Effect of density of Diplodon chilensis (15 and 25 individuals) on the decrease of total coliform bacteria (NMP) in water of wells. It is compared to control group (n = 3).

Al exponer a las almejas en agua de pozo con índices de 1,1 x 102 NMP coliformes fecales/100 ml (Figura 3) a diferencia de las coliformes totales y por tener requerimientos de temperatura entre 35 y 37 °C, superiores a la temperatura del agua de pozo (13°C) tuvieron una alta mortalidad a partir de las 6 horas. No obstante lo anterior, a partir de las 4 horas los acuarios con 15 y 25 almejas aceleraron la disminución de estas bacterias, mostrando ser más eficientes en su disminución la densidad de 25. Se debe tener presente que se trata de un ambiente cerrado sin aporte constante de bacterias, por tanto se esperaría que al colocar almejas en pozos naturales, con aporte constante de bacterias y en densidades proporcionales al volumen del pozo, se constituirían en un control de densidad para las bacterias fecales.

Figura 3. Efecto de la densidad de Diplodon chilensis (15 y 25 individuos) en la disminución de coliformes fecales (NMP/100 ml) en el agua de pozo. Se compara con el grupo control (n = 3).

Figure 3. Effect of density of Diplodon chilensis (15 and 25 individuals) on the decrease of fecal coliform bacteria (ufc) in water of wells. It is compared to control group (n = 3).

La detección de bacterias, principalmente estreptococos fecales, en la cavidad digestiva de Diplodon chilensis fue señalada por Sepúlveda (1988) en un estudio realizado en el río Calle Calle de la ciudad de Valdivia y su capacidad depuradora de aguas servidas fue mencionada por Vallejos y Delucchi (2001). Lo anterior, junto a lo señalado por Lara (1988) relativo a que D.chilensis sería un detritívoro filtrador alternativo que se alimenta principalmente de fitobentos y secundariamente desde la columna de agua, hace pensar que las bacterias también formarían parte de su dieta. Ello se correlaciona con el hecho que las almejas son más abundantes en sustratos fangosos, con mayor cantidad de bacterias, que en sustratos areno-pedregosos o arenosos (Lara y Parada 1988). Esto también fue mencionado por Monakov (1972) para otras especies de bivalvos, indicando que los Sphaeriidae se alimentan principalmente de detrito, bacterias y de algas. Pisidium henslovanum y P. ponderosum colectan su alimento tanto desde la superficie del agua como desde la superficie del sustrato, filtrando principalmente detritos (Monakov op cit.) en el cual estarían incluidas las bacterias.

Respecto a la capacidad de las almejas para digerir bacterias, en la Figura 4 se observa que si bien la cantidad de coliformes totales en el agua de pozo disminuye, ésta aumenta en la masa visceral de las almejas ya a las dos horas de iniciado el experimento; luego a las 4 horas habría un proceso de digestión donde desaparecerían en la masa digestiva para volver a acumularse a las 6 horas y ser nuevamente digeridas a las 8 horas. Finalmente, por falta de bacterias en el agua disminuyen definitivamente a las 12 y 14 horas en la masa viceral. El mismo comportamiento se observa para coliformes fecales (Figura 5). Por lo anteriormente señalado este estudio comprueba que Diplodon chilensis al igual que otros moluscos bivalvos dulceacuícolas (Imlay & Paige 1972), estuarinos (Newell 1965) y marinos (Birkbeck & Mc Henery 1982), tiene la capacidad de digerir bacterias las cuales constituirían parte de su dieta, aportándoles energía y un alto contenido proteico.


Figura 4. Variación de coliformes totales (NMP) en la masa visceral de Diplodon chilensis y en el agua de pozo en un periodo de 14 horas.

Figure 4. Variation of total coliform (NMP) in the visceral mass of Diplodon chilensis and in the water of wells in a 14 hour period.


Figura 5. Variación de coliformes fecales (NMP) en la masa visceral de Diplodon chilensis y en el agua de pozo en un periodo de 14 horas.

Figure 5. Variation of fecal coliform (NMP) in the visceral mass of Diplodon chilensis and in the water of wells in a 14 hour period.

Los resultados obtenidos si bien apoyan la idea de emplear a la almeja de agua dulce D.chilensis como un biofiltro, posible de ser incorporado en aguas pozos para depurar el agua, se debe probar el potencial efecto que causarían las fecas de las almejas al agua. De probarse que las fecas no provocan efecto negativo en el agua de pozo y que la calidad del agua permite cumplir la norma desde el punto de vista sanitario, las almejas por sus características poblacionales como alta densidad (Parada 1987, Lara 1988) ciclo de vida largo, plasticidad para vivir en variados ambientes y tamaño individual (Parada op cit.) y, en el caso de comunidades mapuches por constituir un recurso natural que ha estado presente desde la época prehispánica en su cultura (Lara et al. 1988) se constituiría una tecnología de bajo costo y de fácil manipulación.

AGRADECIMIENTOS

Se agradece al Señor Pedro Cuminao y a su familia de la Comunidad de Maquehue por las facilidades otorgadas para la realización del trabajo experimental. Así mismo se agradece a los Profesores Esperanza Parada y Santiago Peredo del Depto. de Cs. Biológicas y Químicas de la UCT por la revisión del manuscrito. Proyecto 99.4.02, financiado por la Dirección de Investigación de la Universidad Católica de Temuco.

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Fecha de recepción: 22.05.02
Fecha de aceptación: 04.09.02

1Departamento de Ciencias Biológicas y Químicas,2Escuela de Ciencias Ambientales. Facultad de Ciencias. Universidad Católica de Temuco. Chile. Casilla 15-D Temuco. Chile. E-mail: glara@uct.cl :blob5:

[Talomix]

ejaleeeeeeeeeeee

justo ayer encontre de estas en las cercanias del lago llanquihue.....

tengo como 35 y habian muchas mas.

Ojo almejas no choritos.



Asi que a los acuaristas de Pto Montt les paso el dato..... en llanquihue hay almejas y tetras chilenos (muy lindos).
consultas a mi celu.

[toga azul]

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Tienes fotos.. d"de puro copuchento" para ver tus nuevos inquilinos..!!

[knesebeck]

Caracterización metabólica de Diplodon chilensis (Gray, 1828) (Bivalvia: Hyriidae) expuesto a anoxia experimental

http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S07 ... ci_arttext

Metabolic characterization of Diplodon chilensis (Gray, 1828) (Bivalvia: Hyriidae) exposed to experimental anoxia

Maritza A. Grandón1, Javier A. Barros1 y Rodrigo R. González1, 2

1Ingeniería en Biotecnología Marina y Acuicultura, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Universidad de Concepción, Casilla 160-C, Concepción, Chile
2Centro de Investigación Oceanográfica en el Pacífico Sur-Oriental (COPAS), Universidad de Concepción, Casilla 160-C, Concepción, Chile
maritzagrandon@udec.cl

ABSTRACT

Diplodon chilensis is a freshwater bivalve inhabiting from northern Chile to Tierra del Fuego. This species has a high filtration capacity and great tolerance to hypoxic environments. Thus, the aim of this study was to characterize, for the first time, anaerobic metabolism of D. chilensis using an enzymatic approach by measuring piruvate oxidoreductases and malate dehydrogenase activities in two groups of organisms. A first group (G1) corresponded to organisms analyzed immediately after their collection from Lleu-Lleu Lake (36ºS). The second group (G2) corresponded to organisms analyzed after exposition to extreme anoxic conditions in laboratory. Enzymatic activities were measured in abductor muscle, foot, gills, hepatopancreas gland, and mantle-gonad tissue. Positive activities were detected for piruvate oxidoreductases (PORs: lactate dehydrogenase (LDH), octopine dehydrogenase (OPDH), strombine dehydrogenase (STRDH), alanopine dehydrogenase (ALPDH)) and malate dehydrogenase (MDH). MDH showed the highest dehydrogenase activity observed in all tissue and groups analyzed. Nevertheless, only those organisms exposed to extreme anoxic conditions showed significant relationships between MDH and LDH activities and a high ratio of (MDH/LDH) between them. All these enzymatic features of D. chilensis correspond to a species with a successfully anaerobic metabolism to cope with extreme anaerobic conditions.

Key words: LDH, MDH, opine, metabolism

RESUMEN

Diplodon chilensis es un bivalvo dulceacuícola que habita desde el norte de Chile hasta Tierra del Fuego, posee una alta capacidad de filtración y gran tolerancia a ambientes hipóxicos. Por esta razón, el objetivo de este estudio fue caracterizar por primera vez el metabolismo anaeróbico de D. chilensis a través de la actividad enzimática de las piruvato oxidoreductasas y malato dehidrogenasa analizadas en dos grupos de organismos. El primer grupo (G1) correspondió a organismos analizados inmediatamente después de su recolección desde el lago Lleu-Lleu (36ºS) y el segundo grupo (G2) correspondió a organismos expuestos a condiciones experimentales extremas de anoxia. Se determinó la actividad enzimática involucrada en el catabolismo anaeróbico en cinco tejidos (músculo abductor, pie, branquias, hepatopáncreas y manto-gónada). Se detectó actividad positiva para las piruvato oxido reductasas (PORs: lactato dehidrogenasa (LDH), octopina dehidrogenasa (OPDH), strombina dehidrogenasa (STRDH), alanopina dehidrogenasa (ALPDH)) y malato dehidrogenasa (MDH). MDH mostró la mayor actividad dehidrogenasa observada en todos los tejidos en los dos grupos analizados. No obstante, solo en los organismos del grupo G2 se observó una correlación significativa entre las actividades de MDH y LDH, así como un mayor valor para la razón MDH/LDH. Todas estas características enzimáticas determinadas en D. chilensis corresponden a una especie con un metabolismo anaeróbico que le permite enfrentar exitosamente condiciones anóxicas extremas.

Palabras clave: LDH, MDH, opinas, metabolismo

INTRODUCCIÓN

Las almejas de agua dulce del género Diplodon se distribuyen sólo en el cono sur americano. Es el único grupo que habita los cuerpos de aguas continentales, generalmente en sistemas lénticos, aunque también es posible encontrarlo en los remansos de los ríos (Parada & Peredo 1994). La especie Diplodon chilensis (Gray, 1828) se encuentra distribuida desde el norte de Chile hasta la Patagonia y Tierra del Fuego (Haas 1969, Peredo & Parada 1984), y en Argentina desde la Provincia de Mendoza hasta la Patagonia chileno-argentina (Bonetto 1973).

Diplodon chilensis posee una gran capacidad para vivir en distintos ambientes dulceacuícolas (Parada 1987) alcanzando densidades variables y crecientes desde 10 ind. m-2 en sustratos arenosos a 361 ind. m-2 en sustratos fangosos (Lara & Parada 1988). Diplodon constituye un componente importante del macrozoobentos, debido a su gran capacidad de filtración (Busse 1970, Valdovinos & Cuevas 1996) y remoción de bacterias (Sepúlveda 1988) en ambientes hipóxicos y cuerpos de agua que reciben cargas significativas de materia orgánica (Busse 1970, Lara et al. 2002a, Soto & Mena 1999). En especial, se ha determinado que este organismo influye sobre la ecología del fitoplancton (Daukas et al. 1981), la calidad de las aguas y el ciclaje de nutrientes (Soto & Mena 1999), contribuyendo por esta vía a mantener la oligotrofia de los cuerpos acuáticos donde habitan (Lara et al. 2002b). Así también, se ha postulado que D. chilensis puede ser utilizado con fines biotecnológicos en el tratamiento de aguas servidas y biorremediación (Lara et al. 2002a, Sepúlveda 1988, Vallejos 1996). Estas características sugieren que D. chilensis debe tener un activo metabolismo anaeróbico para sobrevivir en ambientes con alta carga de materia orgánica y pobres en oxígeno.

Considerando las vías metabólicas anaeróbicas que participan en el catabolismo celular, la vía del lactato y las opinas (octopina, strombina y alanopina) han sido caracterizadas de manera general, como la actividad de las piruvato oxidoreductasas (PORs: lactato dehidrogenasa o LDH, octopina dehidrogenasa u OPDH, strombina dehidrogenasa o STRDH y alanopina dehidrogenasa o ALPDH) y definidas como las vías fermentativas en procariontes y metazoarios (Hochachka & Somero 1984). En organismos acuáticos, la mayoría de los estudios sobre el metabolismo anaeróbico han estado centrados en la adaptación de los organismos bentónicos a condiciones hipóxicas. En estos organismos se ha establecido un desplazamiento hacia la presencia de la actividad de las opinas dehidrogenasas (OPDH, STRDH y ALPDH) por sobre la actividad de LDH, como la expresión de la actividad de las vías fermentativas (Livingstone 1983, 1991). Sin embargo, en los organismos pelágicos se ha observado un dominio de la actividad LDH sobre las opinas (Livingstone 1983, 1991, Grieshaber et al. 1994). En términos teóricos, la diferencia energética potencial entre el uso de la vía del lactato o las opinas está basada en el número y disponibilidad de substratos, y no en su rendimiento energético neto, lo que incidiría en el tipo de vía fermentativa utilizada por las especies (Livingstone 1983). No obstante, también se postula que a un mayor número de piruvato oxidoreductasas presentes en un organismo acuático, mayor es su capacidad para resistir los cambios en un gradiente de concentración de oxígeno (Grieshaber et al. 1994, González & Quiñones 2000).

También, como elementos del catabolismo celular, la enzima malato dehidrogenasa (MDH) en eucariontes, está involucrada en varias reacciones del metabolismo energético (Lehninger 1975). Comparte la función de intercambio de electrones desde el citoplasma a la matriz mitocondrial vía reducción de oxalacetato a malato en presencia de NADH (Nicotidamín Adenín Dinucleotido, especie reducida) y viceversa, donde el malato en el interior de la matriz es oxidado nuevamente a oxalacetato en presencia de NAD+ (especie oxidada). La regulación de este proceso es clave para mantener el balance redox intracelular y/o producción de energía al interior de la célula durante el metabolismo anaeróbico intenso (alta tasa catabólica), de manera similar a la captura de electrones en los productos de las vías fermentativas (Hochachka & Somero 1984). Adicionalmente, esta condición sugiere la importancia de la actividad de la MDH en el metabolismo anaeróbico involucrado en las respuestas metabólicas requeridas para enfrentar un gradiente redox ambiental y/o fisiológico (Livingstone 1983). Así también, se ha postulado que mientras mayor sea la relación de la actividad de MDH con la LDH, mayor es la capacidad del organismo para resistir la hipoxia ambiental (Shapiro & Bobkova 1975).

Por lo anteriormente expuesto y considerando el tipo de ambiente y funciones asociadas a D. chilensis, hipotéticamente, esta especie debería poseer un alto metabolismo anaeróbico expresado como el mayor número de actividades enzimáticas de las piruvato oxidoreductasas (LDH, OPDH, STRDH y ALPDH) y una alta relación de las actividades MDH/LDH cuando su metabolismo responde a condiciones de mínimo oxígeno, como por ejemplo en ambientes con una fuerte carga de materia orgánica. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue 1) determinar la presencia de la actividad de piruvato oxidoreductasas y MDH en organismos tomados directamente desde el ambiente y 2) analizar la respuesta de la actividad de estas enzimas (respuesta metabólica) de D. chilensis cuando este organismo es sometido a condiciones de mínimo oxígeno y alta materia orgánica comparado con el medio en que habita.



MATERIAL Y MÉTODOS

Los ejemplares de Diplodon chilensis fueron obtenidos desde el Lago Lleu-Lleu, situado a 14 km al suroeste de Contulmo (38º07´S, 73º19´O), en el centro-sur de Chile, durante el verano de 2005. Los organismos fueron recolectados manualmente entre 0,5 y 2,5 m de profundidad mediante buceo apnea y correspondieron a una muestra poblacional. Se seleccionó una parte de estos organismos (n=14), en una escala de tamaño (entre 4,9 y 6,6 cm de largo y entre 2,4 y 3,1 cm de ancho), para el análisis de la actividad enzimática inmediatamente después de su recolección. Se denominará operacionalmente en lo sucesivo a este grupo como G1. Estos organismos no fueron aclimatados antes de su análisis, debido a que la finalidad es conocer el perfil de actividad enzimática anaeróbica presente en D. chilensis en su condición natural. Estos especimenes fueron congelados casi instantáneamente en nitrógeno líquido, inmediatamente después de su recolección con el objeto de minimizar el efecto del estrés por transporte o almacenamiento. Los organismos restantes (n=33) fueron utilizados para realizar el experimento de eutrofización y serán denominados operacionalmente en lo sucesivo como G2. Previo al experimento, los individuos fueron mantenidos en contenedores de 5 L durante dos semanas con una densidad aproximada de 3 ind. L-1 de agua y en condiciones saturantes de oxígeno (aireación constante), alimentados con una dieta de levadura y recambio del 50% de agua cada dos días. El experimento se inició al interrumpir el suministro de oxígeno e incrementar la densidad de D. chilensis al doble por litro de agua, continuándose con la alimentación basada en levadura y sin recambio de agua durante un mes. Esto produjo la eutrofización total del acuario registrando una mortalidad aproximadamente de un 20%, los organismos sobrevivientes (n=26) fueron analizados. La concentración de oxígeno disuelto fue estimada utilizando un micro-método semi-automatizado basado en el método de Winkler (Williams & Jenkinson 1982). El oxígeno en el acuario se agotó a los dos días del ensayo (no detectable) y permaneció así hasta el final del experimento. Todos los organismos fueron mantenidos a la misma temperatura (± 15ºC) e igual fotoperiodo (12 h luz: 12 h oscuridad).

En todos los organismos (G1 y G2), se analizaron los siguientes tejidos: músculo abductor, pie, branquias, hepatopáncreas y manto-gónada. Se registraron, además, el largo y ancho de la concha, peso húmedo total y de cada tejido.

Las enzimas analizadas fueron: piruvato oxidoreductasas (PORs): lactato dehidrogenasa (LDH), octopina dehidrogenasa (OPDH), alanopina dehidrogenasa (ALPDH) y strombina dehidrogenasa (STRDH). Además, también se analizó la actividad de malato dehidrogenasa (MDH). Todas las actividades están expresadas como actividades específicas aparentes en µmol NADH min-1 g-1 peso húmedo (UI g-1 peso húmedo).

El tampón de homogenización fue de 400 mM tampón fosfato (K2HPO4), pH 7,9, 0,3% (peso/vol) polivinil pirrolidona (PVP), 5mM EDTA, 0,1% (vol/vol) Triton X-100. Las muestras fueron homogenizadas en un Ultra-Turrax con una proporción 1:10 peso/volumen durante 30 s, a máxima velocidad, sobre un baño de hielo. Los homogenizados fueron centrifugados a 3000 g x 5 minutos a 4ºC. Las actividades enzimáticas fueron determinadas en los sobrenadantes de la centrifugación anterior.

Las actividades de las PORs (LDH, OPDH, ALPDH y STRDH) fueron medidas utilizando una mezcla de reacción modificada desde el método de Schiedek (1997) que contenía tampón 400 mM K2HPO4 pH 7,9 a 20ºC, 2,5 mM NADH. Dependiendo de la actividad a determinar, se agregaron 3,2 mM de piruvato para LDH, 3,2 mM piruvato y 2,7 mM arginina para OPDH, 3,2 mM piruvato y 250 mM de alanina para ALPDH, o 3,2 mM piruvato y 250 mM glicina para STRDH. Las reacciones se iniciaron con la adición de una alícuota de sobrenadante y se midió el decaimiento de la absorción de NADH a 340 nm. Todas las actividades enzimáticas fueron corregidas por la oxidación inespecífica de NADH y las actividades de OPDH, ALPDH y STRDH también fueron corregidas por la actividad de LDH, ambos métodos de corrección según Schiedek (1997).

La actividad de malato dehidrogenasa (MDH) fue determinada utilizando el método modificado descrito por Childress & Somero (1979) y Vetter et al. (1994) en el sentido de la reducción de oxalacetato. La mezcla de reacción contenía 0,1 mM de NADH, 1,5 mM MgSO4 y 0,2 mM oxalacetato. Las reacciones se iniciaron con la adición de una alícuota de sobrenadante y se midió el decaimiento de la absorción de NADH a 340 nm. La actividad de MDH fue corregida por la oxidación inespecífica de NADH.

Para la verificación de diferencias significativas entre actividades enzimáticas de G1 y G2 se realizó una prueba de Wilcoxon, excepto en la comparación de las actividades promedio totales de MDH (n=59 para G1; n=71 para G2) que fue realizada mediante una prueba t. Se realizó un análisis de regresión lineal entre las variables de las actividades de MDH y LDH (Zar 1996). Los análisis estadísticos fueron realizados a través del software Statistica 6.0.



RESULTADOS

Tanto para G1 como G2 los resultados indican la existencia de actividad para todas las enzimas ensayadas (Figs. 1 y 2, Tabla 1), siendo MDH la mayor actividad determinada en todos los tejidos para ambos grupos. No obstante, la actividad de MDH resultó ser dos órdenes de magnitud mayor para los organismos del grupo G2 que para los organismos del grupo G1 (F = 22,31; P < 0,001). Para esta actividad, los organismos del grupo G2 no mostraron diferencias significativas entre los tejidos, no obstante, la actividad de MDH en el pie de los organismos del grupo G1 fue significativamente mayor a todos los tejidos analizados (músculo abductor: Z = 2,12, P = 0,030; manto-gónada: Z = 2,43, P = 0,020; branquias: Z = 3,06, P = 0,002) excepto con el hepatopáncreas (Z = 1,49; P = 0,14) (Fig. 1). En promedio, la actividad de LDH fue la mayor actividad de PORs en todos los tejidos y organismos analizados excepto en pie y en las branquias en los organismos del grupo G1 donde no hubo diferencias significativas con la actividad de ALPDH (pie: Z = 0,94, P = 0,34; branquias: Z = 1,01, P = 0,31) y en músculo abductor en los organismos del grupo G2 donde no se encontraron diferencias significativas al igual que con la actividad de ALPDH (Z = 1,60, P = 0,11) (Fig. 2). La actividad de las opinas dehidrogenasas fue similar en casi todos los tejidos y organismos analizados, excepto para OPDH cuya actividad fue significativamente mayor (Z = 2,36, P = 0,02) en el pie de los organismos del grupo G2 (Fig. 2). Considerando la actividad de todos los tejidos se observó una correlación positiva y significativa entre la actividad de MDH y LDH para los organismos del grupo G2 (Fig. 3), lo cual no se observó en los organismos del grupo G1.

Figura 1. Actividad enzimática promedio ± desviación estandar (d.e) por tejido (µmol NADH min-1 g-1 peso húmedo) de piruvato oxidoreductasas (PORs: LDH = lactato dehidrogenasa, OPDH = octopina dehidrogenasa, STRDH = strombina dehidrogenasa y ALPDH = alanopina dehidrogenasa), determinadas en organismos del grupo G1 (analizados inmediatamente después de su recolección). Abreviaciones del tejido del bivalvo en la Tabla 1
Figure 1. Average ± standard deviation (s.d.) of enzymatic activity by tissue (µmol NADH min-1 g-1 wet weight) of pyruvate oxidoreductases (PORs: LDH = lactate dehydrogenase, OPDH = octopine dehydrogenase, STRDH = strombine dehydrogenase and ALPDH = alanopine dehydrogenase), measured in organisms of G1 group (corresponding to organisms analyzed immediately after their recollection). Abbreviations of the bivalve tissues are in Table 1



Figura 2. Actividad enzimática promedio ± d.e. por tejido (µmol NADH min-1 g-1 peso húmedo) de piruvato oxidoreductasas (PORs: LDH = lactato dehidrogenasa, OPDH = octopina dehidrogenasa, STRDH = strombina dehidrogenasa y ALPDH = alanopina dehidrogenasa), determinadas en organismos del grupo G2 (organismos expuestos a anoxia extrema durante un mes)
Figure 2. Average ± s.d. of enzymatic activity by tissue (µmol NADH min-1 g-1 wet weight) of pyruvate oxidoreductases (PORs: LDH = lactate dehydrogenase, OPDH = octopine dehydrogenase, STRDH = strombine dehydrogenase and ALPDH = alanopine dehydrogenase), measured in organisms of G2 group (organisms exposed to extreme anoxic conditions during a month)



Tabla 1. Actividad enzimática promedio ± desviación estándar (d.e.) por tejido (µmol NADH min-1 g-1 peso húmedo) de malato dehidrogenasa (MDH) y piruvato oxidoreductasas (PORs: LDH = lactato dehidrogenasa, OPDH = octopina dehidrogenasa, STRDH = strombina dehidrogenasa y ALPDH = alanopina dehidrogenasa), para los organismos del grupo G1 (organismos analizados inmediatamente después de su recolección) y el grupo G2 (organismos expuestos a anoxia extrema durante un mes). Las diferencias significativas (P < 0,05) están indicadas por * para la actividad de MDH para ambos grupos
Table 1. Average ± s.d. of enzymatic activity by tissue (µmol NADH min-1 g-1 wet weight) of malate dehydrogenase (MDH) and pyruvate oxidoreductases (PORs: LDH = lactate dehydrogenase, OPDH = octopine dehydrogenase, STRDH = strombine dehydrogenase and ALPDH = alanopine dehydrogenase), measured in organisms of G1 (organisms analyzed immediately after being collected) and G2 group (organisms exposed to extreme anoxia during a month). Significant differences (P < 0.05) are indicated by * for MDH activities for both groups


Figura 3. Correlación entre las actividades enzimáticas de malato dehidrogenasa (MDH) y lactato dehidrogenasa (LDH) determinadas en organismos del grupo G1 (analizados inmediatamente después de su recolección) y G2 (organismos expuestos a anoxia extrema durante un mes)
Figure 3. Correlation between the enzymatic activities of malate dehydrogenase (MDH) and lactate dehydrogenase (LDH) determined in organisms of G1 group (organisms analyzed immediately after their recollection) and G2 group organisms exposed to extreme anoxic conditions during a month)




DISCUSIÓN

La determinación de la presencia de actividad enzimática de las cuatro PORs ensayadas indica que D. chilensis posee una gran capacidad metabólica para resistir condiciones anóxicas, siendo consistente con el planteamiento general de que a un mayor número de estas enzimas en un organismo acuático, mayor es su capacidad metabólica para enfrentar condiciones de mínimo oxígeno (Grieshaber et al. 1994, González & Quiñones 2000). Es muy difícil comparar los valores obtenidos para las actividades enzimáticas en este estudio con otros bivalvos de agua dulce, debido al escaso número de trabajos relacionados con esta temática. Sin embargo, los valores aquí reportados para LDH están en el mismo rango a los informados para el molusco de agua dulce Melanoides tuberculata (Wepener et al. 2005) y con respecto a bivalvos marinos, las actividades de las PORs y MDH están en el mismo rango a los encontrados en Calyptogena gallardoi (González et al. 2008), recientemente descrita como un organismo que habita zonas de mínimo oxígeno alrededor de emanaciones frías de metano en el Sistema de la Corriente de Humboldt (Sellanes & Krylova 2005).

Los resultados indican que la condición de anoxia extrema induce una respuesta selectiva sobre el metabolismo anaeróbico en D. chilensis. Esta respuesta se caracteriza por el incremento en la actividad de MDH, lo que fue determinado en todos los tejidos de los organismos del grupo G2. Este incremento es consistente con el aumento de actividad de MDH descrito durante el metabolismo anaeróbico intenso (Hochachka & Somero 1984). El aumento en la actividad de MDH también incrementa el valor de la relación MDH/LDH (Tabla 2) para el grupo G2 en comparación con G1. En invertebrados se ha demostrado que cuando el valor de esta relación se hace mucho mayor a uno, mejor es la capacidad del organismo para tolerar las condiciones anóxicas del medio (Shapiro & Bobkova 1975). No obstante, en D. chilensis la razón de MDH con cualquiera otra de las PORs ensayadas también fue mucho mayor a uno, lo que en conjunto con el gran número de PORs detectadas es una fuerte evidencia de que esta especie posee una maquinaria bioquímica que le permitiría potencialmente sobrevivir al 80% de la población frente a una condición anóxica del medio, al menos durante el periodo que comprendió el presente estudio (un mes). Más aún, los resultados indican que la actividad de MDH y LDH en los organismos del grupo G1 no poseen una correlación (Fig. 3), lo que implicaría que ambas reacciones no estarían metabólicamente actuando coordinadamente en un ambiente saturado de oxígeno. En contraste, en el grupo G2, la exposición de D. chilensis a condiciones extremas de anoxia induce una correlación positiva y significativa en las actividades de MDH y LDH en el 80% de los sobrevivientes.

Tabla 2. Razón promedio ± d.e. entre la actividad de malato dehidrogenasa (MDH) y piruvato oxidoreductasas (abreviaciones en Tabla 1), determinadas en organismos del grupo G1 y G2
Table 2. Mean rate ± s.d. between the activities of malate dehydrogenase (MDH) and pyruvate oxidoreductases (abbreviations on Table 1), measured in organisms of G1 and G2 groups





Si bien los resultados obtenidos en este estudio corresponden a una respuesta metabólica a corto plazo cuando esta especie es sometida a condiciones extremas de anoxia, la caracterización de la actividad enzimática obtenida en los organismos del grupo G1 corresponde a la condición en estado natural de su metabolismo anaeróbico y representa su estrategia metabólica adaptativa potencial frente a la disminución de oxígeno del medio. Además estos resultados permiten postular que la correlación encontrada entre las actividades de MDH y LDH podría ser utilizada como un índice de condición metabólico, puesto que es sólo significativa cuando los organismos están enfrentados a un estrés ambiental (grupo G2) por falta de oxígeno y exceso de materia orgánica. Este planteamiento podría ser puesto a prueba determinando la actividad de estas enzimas en cuerpos de agua dulce diferentes al lago Lleu-Lleu, el que posee normalmente altas concentraciones de oxígeno (9 mg L-1; Parada & Peredo 1994) y ha sido clasificado como en condiciones más prístinas que el vecino lago Lanalhue y otros lagos nahuelbutenses.

En conclusión, los resultados de las actividades enzimáticas determinadas en D. chilensis son consistentes con un organismo capaz de enfrentar metabólicamente una condición ambiental de mínimo oxígeno.



AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen la colaboración de María Cristina Krautz en la recolección de los ejemplares, a Lilian Muñoz por su asistencia en laboratorio y a José Marileo por su asistencia operacional en la estación de Biología Marina sede Dichato (Universidad de Concepción), Concepción, Chile. Finalmente los autores desean agradecer a los tres evaluadores anónimos por sus valiosos comentarios y sugerencias que sin duda permitieron generar una impronta al manuscrito original. Este estudio fue financiado por el proyecto FONDECYT 1040534.



LITERATURA CITADA

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Recibido el 9 de abril de 2008 y aceptado el 2 de septiembre de 2008

[mrs]

mucho ojo con, segun lo que me acuerdo, Diplodon chilensis en su ciclo de vida una de sus fases larvales necesita adherirse a las branquias de peces como galaxias maculatus (puye), no se si pueda producirse ese fenomeno con otros peces.

[knesebeck]

mucho ojo con, segun lo que me acuerdo, Diplodon chilensis en su ciclo de vida una de sus fases larvales necesita adherirse a las branquias de peces como galaxias maculatus (puye), no se si pueda producirse ese fenomeno con otros peces.

Cuando en tus acuarios tienes filtro mecanico, no se produce la reproduccion de estos moluscos, tampoco lo he visto en mis estanques que estan sin filtro, no han afectado a ningun pez, durante estos 5 años que he trabajado con ellos y lo he probado con todo tipo de peces.
Saludos
:thumbright: :thumbright:

[mrs]

mucho ojo con, segun lo que me acuerdo, Diplodon chilensis en su ciclo de vida una de sus fases larvales necesita adherirse a las branquias de peces como galaxias maculatus (puye), no se si pueda producirse ese fenomeno con otros peces.

Cuando en tus acuarios tienes filtro mecanico, no se produce la reproduccion de estos moluscos, tampoco lo he visto en mis estanques que estan sin filtro, no han afectado a ningun pez, durante estos 5 años que he trabajado con ellos y lo he probado con todo tipo de peces.
Saludos
:thumbright: :thumbright:

quizas porque no hay puyes

[mrs]

y por si acaso.....haz utilizado aegla sp?

[knesebeck]

y por si acaso.....haz utilizado aegla sp?

La verdad es que si , y esas pancoras me dejaron la grande porque son super territoriales y terminaron comiendose entre ellas, cue cue cue ](*,) ](*,)

[mrs]

y por si acaso.....haz utilizado aegla sp?

La verdad es que si , y esas pancoras me dejaron la grande porque son super territoriales y terminaron comiendose entre ellas, cue cue cue ](*,) ](*,)

y supongo que si se comieron entre ellas quedo una, que paso con la sobreviviente?

y en que condiciones tenias a las aeglas? temperatura, filtracion, etc?

[knesebeck]

y por si acaso.....haz utilizado aegla sp?

La verdad es que si , y esas pancoras me dejaron la grande porque son super territoriales y terminaron comiendose entre ellas, cue cue cue ](*,) ](*,)

y supongo que si se comieron entre ellas quedo una, que paso con la sobreviviente?

y en que condiciones tenias a las aeglas? temperatura, filtracion, etc?

La ultima que quedo estaba falta de patas,y toda maltrecha, asi que no resistio mucho mas, con el motin que se armo dentro del acuario no me duraron ni 15 dias, (se comportaron como flaites en villa nueva, cuec), el acuario era un plantado comunitario de 60 litros, de hecho es el que tengo en mi avatar, con filtro interno y a temperatura ambiente, ya que fue en pleno verano del año pasado, apago los calefactores el 1 de diciembre.
Para un biotipo chileno creo que estarian bien, no se pueden poner con otros crustaceos pequeños, mi camaron desparaecio el mismo dia que las puse y jodi no mas.
Aprendi la leccion no las invito mas a mis acuarios, jjjjj.

[GASPARFOX]

Que tal Knesebeck, ya estoy claro con la calidad de filtro que son estos mejillones (por lo que leí) pero me gustaría saber un poco más de ellos y su comportamiento dentro de un plantado, principalmente por el tema del movimiento del sustrato y si desentierran plantas, también si la acides del agua les afecta la concha como a caracoles.