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Fisiología termorreguladora, osmorreguladora y energética en el camarón azul Litopenaeus stylirostris (Stimpson) (Crustacea: Penaidae)
Termorregulation, osmorregulation and energetic physiology in pacific blue shrimp (Litopenaeus stylirostris) (Stimpson) (Crustacea:penaeidae)
Ana Denise Re Araujo
FERNANDO DIAZ HERRERA
Acceso Abierto
Atribución
Termorregulación, Osmorregulación, Biogenética, Camarón azul
Se estudiaron varias respuestas fisiológicas en el camarón azul Litopenaeus stylirostris expuestos a diferentes combinaciones de temperatura y salinidad. Se determino la preferencia térmica de juveniles de L. stylirostris   aclimatados a un intervalo de salinidades de 10 a 40% y a una temperatura de 28 ºC. La temperatura preferida por los organismos en la fase diurna y nocturna simuladas en un ciclo de 24 horas no fue significativamente diferente (P> 0.05). El preferendum de temperatura de los juveniles de camarón azul aclimatados a 10, 20, 30, y 40‰  no se modificó (P> 0.05) por efecto de la salinidad determinándose que para el camarón azul la temperatura preferida se ubicó en 28 ºC. La temperatura crítica máxima (TCMax) para los juveniles del camarón azul se determinó en organismos aclimatados a las salinidades de 10, 15, 20, 25, 30, 35 y 40‰ y a las  temperaturas de 20, 23, 25, 28, 30 y  33 ºC. La temperatura de aclimatación influyo significativamente sobre la TCMax de los juveniles ya que conforme se aumento la temperatura se incrementó el punto final de la temperatura crítica máxima, que para el camarón azul fue la desorientación total (D.T.) La salinidad no influyo significativamente en la TCMax. Se determino para L. stylirostris el (RRA) índice de la magnitud de la aclimatación térmica, el cual  tuvo un intervalo de 0.56 -0.74. El consumo de oxígeno, la tasa de excreción de amonio, la presión osmótica y capacidad osmorreguladora del camarón azul fueron determinadas al exponer a los organismos a las temperaturas de 23, 28 y 33 ºC y a las salinidades constantes de 10, 15, 20, 25, 30, 35 y 40‰. El consumo de oxígeno de L. stylirostris expuesto a las salinidades experimentales se incrementó en relación directa con la temperatura, sin embargo en 28 ºC la tasa metabólica se mantuvo constante. La tasa de excreción de amonio en los juveniles aclimatados a las temperaturas de 23 y 33 ºC se relaciónó con el patrón de osmorregulación ya que cuando los camarones hiper-regularon se incrementó y disminuyó cuando hipo-regularon, en los mantenidos en 28 ºC la excreción de amonio permaneció constante. La capacidad osmorreguladora  en los juveniles mostró que fueron hiporreguladores e hiperreguladores en salinidades por arriba y por debajo del punto isosmótico, disminuyendo esta capacidad en los organismos mantenidos en 33 ºC y expuestos a las altas salinidades. El punto isosmótico de los camarones tuvo un intervalo de 676.8-700.4 mmol Kg-1 (23.7-24.6‰). Los valores de las pendientes de la relación entre la concentración osmótica del medio y la hemolinfa del camarón aclimatados a 23, 28 y 33 ºC fueron 0.25, 0.17 y 0.37, el menor valor de la pendiente se obtuvo en los juveniles mantenidos en 28 ºC, en esta condición el camarón azul se caracterizó como fuerte regulador. En los juveniles de Litopenaeus stylirostris expuestos a la fluctuación de la salinidad de 40, 32, 25, 16, 25, 32 y 40‰ y a tres temperaturas 23, 28 y 33 ºC, la tasa de consumo de oxígeno que fue  1.1 a 1.51 mg O2 h-1 g-1 p.s. para los organismos mantenidos a 23 ºC, esta  tasa fue de 1.70 a 1.98 mg O2 h-1 g-1 p.s. en los aclimatados a 28 ºC y se incrementó en un 230% en los expuestos a 33 ºC. En los juveniles de L. stylirostris expuestos a la salinidad de 40‰ y aclimatados a 23 y 28 ºC se obtuvo la menor tasa de excreción de amonio de 0.04-0.08 mg NH4+ h-1 g-1 p.s. En los camarones mantenidos en 33 ºC la tasa de excreción se incrementó significativamente de 0.18 a 0.35  mg NH4+ h-1 g-1 p.s. Cuando los organismos fueron expuestos a la fluctuación descendente de la salinidad de 40 a 25‰ la excreción de amonio se incrementó. En la salinidad de 16‰ y en las tres temperaturas en que se mantuvieron los camarones, la producción de amonio se incrementó en promedio en un 220%. Cuando los organismos se expusieron a las salinidades ascendentes la excreción de los camarones disminuyo significativamente (P < 0.05) . El análisis de varianza indico que hubo un efecto significativo de la temperatura y la salinidad sobre la  tasa de excreción de amonio de L. stylirostris (P < 0.05), pero la interacción entre la temperatura y la salinidad no fue significativa (P > 0.05). La osmolaridad de la hemolinfa de L. stylirostris aclimatado a 23, 28 y 33 ºC y expuesto a la fluctuación descendente de 40 a 33‰ (1,278-965 mmol Kg-1) fue hiposmótica con un intervalo de 873 a 777 mmol Kg-1 con respecto al medio externo. En el intervalo de salinidades de 25 a 16‰ (752-556 mmol Kg-1) la hemolinfa de los camarones fue hiperosmótica con un intervalo de 677-770 mmol Kg-1. Cuando se incrementó la salinidad de 25 a 40‰ la osmolaridad del medio interno de los camarones fue hiposmótica con un intervalo de 737-848 mmol Kg1 . Los puntos isosmóticos obtenidos en los camarones expuestos a la fluctuación descendente de la salinidad tuvieron un intervalo de 726-758 mmol Kg-1 (24.9-25.9‰), cuando la salinidad se incrementó este vario de 751-766 mmol Kg-1 (25.7-26.2‰). En los juveniles del camarón azul la capacidad osmorreguladora (CO) fue  de hipo a hiperosmótica ya que en las salinidades de (40, 32, 40‰) tuvo un intervalo de – 417 a –167, en tanto que en las salinidades de (25, 16, 25‰) aumento de 18 a 143. En los juveniles de L. stylirostris aclimatados al punto isosmótico de 25‰ y a la temperatura preferida de 28 ºC, así como a salinidades donde fueron hiperosmóticos (20‰) e hiposmoticos (30‰) se determinaron los parámetros del balance energético expresándose en (J día–1g-1p.s.). Además se calculo los índices de eficiencia de asimilación bruta (K1) y neta (K2). La producción de heces, el consumo de oxígeno y la excreción de amonio de los juveniles fueron afectados significativamente (P>0.05) cuando los organismos fueron aclimatados a las salinidades de 20, 25, y 30‰. El  menor gasto energético en el metabolismo de rutina se obtuvo en los organismos mantenidos en 20 y 30‰y la excreción nitrogenada en la de 25 y 30‰. Sin embargo, las tasas de ingestión de alimento y el campo de crecimiento determinadas para los camarones mantenidos en la salinidad de 20 y 25‰ no variaron significativamente con respecto a las obtenidas para estos procesos en los juveniles expuestos 30‰. Los valores  de los índices K1 y K2 no fueron significativamente mayores en los organismos que se aclimataron a las tres salinidades. Para optimizar el cultivo de L. stylirostris en condiciones controladas, se propone que se realice en salinidades de 25 a 30‰ y temperatura de 28 ºC estas condiciones se consideran como óptimas, debido a que en estos ambientes los organismos están libres de estrés ambiental y por ende se incrementara el Crecimiento. 
The physiological responses of L. stylirostris were studied in a different combination of temperature and salinity  The oxygen consumption was increased in a direct relationship with temperature, eventhough in 28º C the metabolic rate was steady, obtained a responses for this condition an responses type I Kinne, (1967). The excretion rate of ammonium of the shrimp acclimated at the temperatures of 23, 28 and 33ºC was increased on the lower salinities and this was related with the pattern of osmoregulation. When the shrimp were hyper regulators ammonium increased and decrease when they were hypo regulators, beside the shrimp needed actively to absorb Na+ by the operation of interchange pump Na+/NH4+ . Shrimp maintained at 28ºC the ammonium rate was steady, osmoregulatory capacity in the juveniles was typical of many crustaceans which live into lagoon and estuarine systems.  The shrimp was hypo-regulators and hyper-regulators by upper and under isosmotic point diminish the osmorregulatory capacity in the organism matained at 33ºC and exposed to higher salinities. The isosmotic points obtained had a interval of 676.8-700.74 mmol Kg-1 (23.7-24.6‰). The values of the slopes between the osmotic concentration of the medium and the haemolymph of shrimp acclimated to 23, 28 and 33 ºC were 0.25, 0.17, and 0.3, the lower value of the slope of the  juveniles of blue shrimp was obtained at 28ºC in this condition they were strong regulators. Juveniles of Litopenaeus stylirostris were exposed to the salinity fluctuation as the salinities was changed in sequence 40, 32, 25, 16, 25, 32 and 40‰ and three temperatures 23, 28 and 33 ºC. The oxygen consumption rate in Litopenaeus stylirostris juveniles exposed to fluctuations of salinity and maintained in 23 ºC was 1.1 to 1.51 mg O2 h-1 g-1 d.w. This rate was of 1.70 to 1.98 mg O2 h-1 g-1 d.w. in organisms acclimated to 28 ºC and its increased in a 230% in that exposed to 33 ºC. In the L. stylirostris juveniles exposed to salinity of 40‰ and acclimated to 23  and 28 ºC was obtained the lower ammonium excretion rate of 0.04-0.08 mg NH4+ h-1 g-1 d.w. In the shrimps maintained in 33 ºC the excretion rate increased significative of 0.18 to 0.35 mg NH4+ h-1 g-1 d.w. When the organisms were exposed to descendent salinities of 40 to 25‰ ammonium excretion increased. In salinity of 16‰ and in the three temperatures in which were maintained the shrimps, the ammonium production increased in average of 220%. When the organisms were exposed to ascendent salinities the excretion of the shrimps was reduced significant. Haemolymph osmolarity of L. stylirostris acclimated to 23, 28 and 33 ºC and exposed to salinity fluctuation was related linear obtained that the slopes had an interval of 0.113 to 0.264 . When salinity reduced of 40 to 33‰ (1,278-965 mmol Kg-1) haemolymph concentration was hypo-osmotic with an interval of 873 to 777 mmol Kg-1 with respect to the external medium. In the interval of salinities of 25 to 16‰ (752-556 mmol Kg-1) haemolymph of the shrimps was hyperosmotic with an interval of 677-770 mmol Kg-1. When increased the salinity of 25 to 40‰ the osmolality of the internal medium of the shrimps was hypo-osmotic with an interval of 737-848 mmol Kg-1. The acclimation temperature not affected significant (P > 0.01) the values of the isosmotic points of the organisms exposed to salinity fluctuation. The isosmotic points obtained in the shrimps exposed to salinity fluctuation had an interval of 726-758 mmol Kg-1 (24.9-25.9‰), when salinity increased had an interval of 751-766 mmol Kg-1 (25.7- 26.2‰). The osmoregulatory capacity (OC) in juveniles of the blue shrimp was modified significant by salinity (P < 0.05) was hypo to hyper-osmotic since in the salinities of (40, 32, 40‰) had an interval of 417 to 167, while in the salinities of (25,16, 25‰) increased of 18 to 143 . In the juveniles were determined the parameters of energetic balance and expressed at (J day –1g-1 d.w.) and percentage. Physiological rates for consumption food (C), fecal production (F), oxygen consumed (R), increment apparent heat (IAC), nitrogen excretion (U) and molt (E). Blue shrimp was acclimated at preferred temperature 28 ºC and 20 (hypersmotic), 25 (isosmotic) and 30‰ (hyposmotic) conditions. Also were calculated the assimilation gross (K1) and net ( K2) efficiency ratio. Fecal production, oxygen consumption and nitrogen excretion were affected significantly (P < 0.05) when the organisms were acclimated to 20, 25 and 30‰. Organism acclimated to 20 and 30‰ had the lower expenditure by metabolism process and nitrogen excretion in the 25 and 30‰. However, food ingestion rate, and the scope for growth determined for the shrimp at 20 and 25‰ were not different in relation with those obtained at salinities of 30‰. The gross and net efficiencies ratio had an interval of 74.61 to 80.07 % at organisms acclimated to the experimental salinities. There were not significant difference (P> 0.05) among survival, growth rate, and increment of biomass wet or dried registered at the end of the assays. It was concluded that to optimize the culture of L. stylirostris juveniles under controlled conditions we proposed that it be cultivated at the preferred temperature (28 ºC) and the salinities of 25 to 30‰ considered the optimum conditions because in these environment the organisms are energetic efficient levels and free of stress and their growth therefore increase.
CICESE
2004
Tesis de doctorado
Español
Re Araujo,A.D.2004.Fisiología termorreguladora,osmorreguladora y energética en el camarón azul Litopenaeus stylirostris (Stimpson) (Crustacea: Penaidae).Tesis de Doctorado en Ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada,Baja California.131 pp.
MICROBIOLOGÍA
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