Abstract Osmoregulation in crustaceans is under neuroendocrine control by the crustacean hyperglycemic hormones (CHHs), which modify water and ion concentrations in diverse species. Previous studies suggested that CHH variant B1 (CHH-B1) has effects on the osmoregulatory responses of the Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei. For a better understanding of the molecular action mechanisms of CHH-B1 in osmoregulation, in this work, a biological assay was done by injecting different dosages (5, 10, 50, 100, 250, 500, and 1000 pmol) of recombinant CHH-B1 (rCHH-B1) into bilaterally eyestalk-ablated shrimp under hyper-osmotic conditions. The gene expression of Na+/K+-ATPase (NKA) was quantified by RT-qPCR in gills of shrimp injected with rCHH-B1. In addition, osmoregulatory capacity (OC) of shrimp was estimated as the difference between the osmotic pressure (OP) of the external medium and that of hemolymph. The results indicate that CHH-B1 regulates the OC of shrimp during hypo-regulation by modulating Na+/K+-ATPase at transcriptional level in a dose-dependent way. Our results suggest that CHH has direct participation in the control of osmo-ionic regulation mechanisms, not only in L. vannamei but in crustaceans in general.

Resumen La osmorregulación en crustáceos está bajo control neuroendócrino por las hormonas hiperglucémicas de crustáceos (CHHs), las cuales han mostrado modificar las concentraciones de agua e iones en diversas especies. Estudios previos sugieren que la CHH variante B1 (CHH-B1) tiene efectos en las respuestas osmorreguladoras del camarón blanco Litopenaeus vannamei. Para una mejor compresión sobre los mecanismos de acción moleculares de CHH-B1 en osmoregulación, en este trabajo, se realizó un ensayo biológico inyectando diferentes dosis (5, 10, 50, 100, 250, 500 y 1000 pmol) de CHH-B1 recombinante (rCHH-B1) a camarones bilateralmente ablacionados del pedúnculo ocular bajo condiciones hiper-osmóticas. La expresión génica de la Na+/K+-ATPasa se cuantificó por RT-qPCR en branquias de camarones inyectados con rCHH-B1. Además, se estimó la capacidad osmorreguladora (CO) de los camarones como la diferencia entre la presión osmótica (PO) del medio externo y la de la hemolinfa. Los resultados indican que CHH-B1 regula la CO de camarones durante la hipo-regulación mediante la modulación de la NKA a nivel transcripcional de manera dosis-dependiente. Nuestros resultados sugieren que CHH tiene una participación directa en el control de los mecanismos de regulación osmo-iónica, no solo en L. vannamei sino en crustáceos en general.

Abstract This review article exposes the ecological characteristics of the Order Anura (Fischer von Waldheim, 1813) reported from mid-20th century to present, where they are described as successful organisms possessing a high range adaptation mechanism to different stress situations, which is considered as one of the possible causes for the high diversity in this group. Following, we describe some adaptations in the process of assimilation of carbohydrates and their respective physiological components are presented, highlighting the importance of corticosteroids in the activation of various metabolic routes and the regulation through factors, such as temperature and annual season. The main functions of lipids are described, which the particularities are emphasized in the formation of membranes and strategies to avoid oxidative stress. Subsequently, adaptations of the nitrogenous compound metabolism are explored where topics such as the storage of various alkaloids, urea and their importance in post-metamorphosis osmorregulation are evaluated as well. Lastly, there are prospects for future research on the biochemistry of these organisms.

Resumen En esta revisión se exponen de forma general las características del metabolismo del orden Anura (Fischer von Waldheim, 1813), reportadas desde mediados del siglo XX hasta la actualidad. Los Anura son calificados como organismos exitosos por poseer una amplia gama de mecanismos de adaptación a diferentes situaciones de estrés, posibles causas de la alta diversidad en este grupo. Se mencionan algunas adaptaciones en el proceso de asimilación de los carbohidratos con sus respectivos componentes fisiológicos, destacando la importancia de los corticosteroides en la activación de varias rutas metabólicas y la regulación de estos a través de factores como la temperatura y la estación anual. Se describen las principales funciones de los lípidos, las particularidades de las membranas y estrategias para eludir el estrés oxidativo, así como las adaptaciones del metabolismo de los compuestos nitrogenados y el almacenamiento de diversos alcaloides, la urea y su importancia en la osmorregulación posterior a la metamorfosis. Finalmente, se plantean perspectivas respecto a futuras investigaciones sobre la bioquímica de estos organismos.

ResumenLa concha negra Anadara tuberculosa es una especie emblemática del ecosistema manglar que está actualmente en condición vulnerable. El desarrollo de su acuicultura requiere identificar biomarcadores moleculares, en particular asociados al estrés por salinidad en mira al inicio de programas de mejoramiento genético. Se recolectaron ejemplares de Anadara tuberculosa del manglar colindante a la Bahía de Puerto Pizarro (Tumbes, Perú) entre enero 2015 y febrero 2016. Estos individuos fueron sometidos a condiciones de estrés hipo-osmótico (extremo: 5 y 10 ppt); (moderado: 15 y 25 ppt) y sin estrés (grupo control: 33 ppt) por 16 días después de haber sido separados en grupos de diez animales y por triplicado. La presencia de biomarcadores del estrés por salinidad fue evaluada a nivel genético con la detección por PCR de 19 genes reportados como actores claves de la osmorregulación en bivalvos como ostras y mejillones y a nivel proteomico con la secuenciación de péptidos expresados en tejidos de animales expuestos a diferentes salinidades por espectrometría de doble masa. Ninguno de los marcadores genéticos probados pudo ser amplificado por PCR lo que sugiere que A. tuberculosa presente diferencias genéticas significativas en comparación con otros moluscos. El análisis proteómico realizado por MALDI TOF/TOF a nivel de tejido branquial de A. tuberculosa permitió identificar 26 péptidos expresados de formas presenciales y diferenciales a las diferentes salinidades evaluadas, resaltando posibles marcadores como la HSP70 y una proteína transmembrana de transporte de cloruro que están relacionadas con la adaptación a la salinidad. Estas secuencias aminoacídicas permitirán diseñar iniciadores nucleotidicos específicos a A. tuberculosa para la puesta en marcha de futuras investigaciones en ecofisiología de este importante recurso.

AbstractThe pustulose ark A. tuberculosa is an emblematic species of mangrove ecosystem that is currently in a vulnerable condition. The development of its aquaculture, to begin with genetic breeding programs, requires the identification of molecular biomarkers, particularly those associated with salinity stress. With this purpose, specimens of A. tuberculosa were collected from the adjacent mangroves of Puerto Pizarro bay (Tumbes, Perú), from January 2015 to February 2016. Different assays (groups of ten animals in triplicate) were undertaken in separated periods of 16 days: hypo-osmotic stress (extreme: 5, 10 ppt); (Moderate: 15, 25 ppt) and no stress (control group: 33 ppt). The presence of salinity stress biomarkers was assessed at the genetic level throughout PCR detection of 19 genes reported to be key actors in osmoregulation, and at the proteomic level with the sequencing of peptides (tandem mass spectrometry MALDI TOF/TOF), expressed in ark tissues exposed to different salinities. None of the tested genetic markers could be amplified by PCR, suggesting that A. tuberculosa has significant genetic differences compared to other mollusks. Proteomic analysis by mass spectrometry on A. tuberculosa gill tissue, allowed to identify 26 peptides expressed in presential and differential forms at different salinities, highlighting possible markers such as HSP70 and trans-membrane chloride channel transportation protein, to be related with salinity adaptation. These amino acid sequences will allow the design of target specific primers for A. tuberculosa, to implement future research in ecophysiology of this important fishery resource. Rev. Biol. Trop. 65 (3): 1142-1151. Epub 2017 September 01.

The aim was to evaluate the survival and growth of adult males of the freshwater shrimp Cryphiops caementarius exposed to salinities. The experiment was carried out in 12 aquariums with 50 l of water, each with biological filter and five shelters. The experimental salinities were 0, 2, 4 and 8‰, implemented in triplicate. Five shrimps were stocked at random in each aquarium. A total of 60 adult male shrimps (5.94 ± 0.11 cm of total length and 8.15 ± 0.810 g of wet weight) were used in the experiment that lasted 60 days. Shrimps exposed to water with 4‰ of salinity presented high and significant (p<0.05) survival (>80%), whereas in 0 ‰ and 2 ‰ the survival was low (20%)due to cannibalism, and in 8‰ the survival was very low (6%) due to osmotic stress. Growth of shrimps exposed to 4‰ salinity showed no significant difference (p>0.05) with those exposed to 0‰ and 2‰ of salinity during the study period, but the highest values of growth in weight were presented to 4‰ salinity.

El objetivo fue evaluar la supervivencia y el crecimiento de machos adultos del camarón de río Cryphiops caementarius expuestos a salinidades. El experimento se realizó en 12 acuarios con 50 l de agua, cada uno con filtro biológico y con cinco refugios. Las salinidades experimentales fueron 0, 2, 4 y 8‰, implementadas por triplicado. En cada acuario se sembró al azar cinco camarones. Un total de 60 camarones machos adultos (5.94 ± 0.11 cm de longitud total y 8.15 ± 0.810 g de peso húmedo) fueron usados en el experimento que duró 60 días. Los camarones expuestos en agua con 4‰ de salinidad presentaron alta y significativa (p<0.05) supervivencia (>80%), en cambio en 0‰ y 2‰ la supervivencia fue baja (20%) debido al canibalismo y en 8‰ la supervivencia fue muy baja (6%) debido al estrés osmótico. El crecimiento de los camarones expuestos en salinidad de 4‰ no mostró diferencia significativa (p>0.05) con aquellos expuestos en 0‰ y en 2‰ de salinidad durante el período de estudio, pero los mayores valores de crecimiento en peso se presentaron en 4‰ de salinidad.

In the present study, we focused on the morphology of L. sceleratus gills using gross anatomy, scanning electron microscopy as well as light microscopy. Results of this study revealed that the gill openings appeared as simple slits anterior to the pectoral fin without distinct opercular cover. The gill system consisted of three pairs of gill arches carrying two rows of gill rakers on its concave border and gill filaments on its convex border. SEM showed that all surfaces of the gill arch were characterized by the presence of the longitudinal ridges with many taste buds in addition to many spines around the rakers. Histologically, the gill arch was composed of curved bar of hyaline cartilage with slightly elevated area corresponding to the sites of gill rakers. Each filament was formed of a thin central cartilaginous core surrounded by peripheral cartilaginous matrix and covered by primary epithelial layer with abundant mucous cells. The chloride cells appeared mainly near to the base of secondary lamellae. Each gill filament gave rise to a very large number of secondary lamellae on both sides. The epithelial lining of the secondary lamellae comprised epithelial pavement cells, few mucous cells and pillar cells. The latter interposed the enriched blood capillaries. These findings suggest that L. sceleratus gills have characteristic morphological features that are related to adaptive functions for feeding habits, osmoregulation and respiratory mechanism with in their living environment.

El objetivo fue estudiar la morfología de las branquias de Sceleratus L. desde la anatomía macroscópica, microscopía electrónica de barrido, así como la microscopía de luz. Los resultados revelaron que las aberturas branquiales aparecían como simples rendijas por delante de la aleta pectoral sin una cubierta opercular distinta. El sistema branquial consistió en tres pares de arcos branquiales con dos filas de branquiespinas en sus filamentos branquiales frontales y cóncavos en el margen. La microscopía de barrido mostró que todas las superficies del arco branquial se caracterizaron por la presencia de crestas longitudinales con muchas papilas gustativas, además de una cantidad importante de espinas alrededor de los rastrillos. Histológicamente, el arco branquial se compone de una barra curva de cartílago hialino con una zona ligeramente elevada, correspondiente a los sitios de branquiespinas. Cada filamento se formó por un delgado núcleo central cartilaginoso rodeado de matriz cartilaginosa periférica y cubierto por una capa epitelial primaria con abundantes células mucosas. Las células de cloruro aparecieron principalmente cerca a la base de laminillas secundaria. Cada filamento de las branquias en ambos lados dio origen a un gran número de laminillas secundarias. El revestimiento epitelial de laminillas secundarias estaba formado de células epiteliales, algunas células mucosas y células sostenedoras. Estos hallazgos sugieren que las branquias de L. sceleratus tienen características morfológicas que están relacionadas con las funciones de adaptación de los hábitos de alimentación, la osmorregulación y el mecanismo respiratorio de acuerdo a su entorno.

ResumenEl pez neotropical Corydoras paleatus, de respiración aérea de tipo facultativa, utiliza el sector caudal del intestino para el intercambio gaseoso. En América del Sur, los peces con respiración aérea se encuentran en las aguas dulceacuícolas tropicales y subtropicales, donde la probabilidad de hipoxia es alta. El objetivo de este trabajo fue caracterizar mediante técnicas histoquímicas tradicionales y de lectinhistoquímica el patrón de carbohidratos de la mucosa intestinal. Para ello se utilizaron muestras de intestino de 25 ejemplares sanos adultos recolectados en la provincia de Buenos Aires (Argentina). Las muestras fueron fijadas en formol amortiguado al 10 % y se procesaron para su inclusión en parafina. Posteriormente, los cortes fueron incubados con una batería de lectinas biotiniladas. Se utilizó el sistema de marcado con estreptavidina-biotina (LSAB) para su detección, diaminobencidina como cromógeno y hematoxilina como colorante de contraste. Para localizar y diferenciar los glicoconjugados (GCs) de las células caliciformes, se utilizaron las siguientes técnicas histoquímicas: PAS, PAS*S, PAPS, KOH/PA*S, PA/Bh/KOH/PAS, KOH/PA*/Bh/PAS, Azul Alcian y Azul de Toluidina a diferentes pHs. Microscópicamente, se observa la estructura general del intestino de los vertebrados y el epitelio intestinal presenta todos los tipos celulares característicos de esta región. El sector craneal del intestino de este teleósteo, es el sitio de digestión y absorción, y posee una estructura similar a la de otros grupos de peces. En cambio, los enterocitos de la porción caudal, son células cúbicas bajas, entre ellos se observan células caliciformes y capilares sanguíneas que llegan hasta el lumen de la mucosa. Por fuera del epitelio, se observa una lámina propia-submucosa muy desarrollada compuesta por tejido conectivo, altamente vascularizada que no presenta glándulas. De acuerdo con las técnicas histoquímicas, los diversos GCs elaborados y secretados por la mucosa intestinal se encuentran asociados con funciones específicas de importancia fisiológica, como su rol en la lubricación, su efecto amortiguador y la prevención de daños proteolíticos del epitelio junto con otros procesos biológicos, tales como la osmorregulación y el intercambio iónico. El análisis lectinhistoquímico de la mucosa intestinal revela la presencia de residuos terminales de glucosa, manosa y galactosa. En conclusión, en este estudio se demuestra que los GCs sintetizados en el intestino de C. paleatus muestran un alto nivel de complejidad histoquímica y que el patrón de unión de lectina de la mucosa intestinal es característico para cada especie y las variaciones se hallan relacionadas con las múltiples funciones realizadas por el mucus en el tracto digestivo. La información brindada en este trabajo es una herramienta de relevancia biológica para comparar y analizar los posibles cambios glicosídicos del mucus intestinal bajo diferentes condiciones como los cambios en la dieta o diferentes estados patológicos.

AbstractThe Neotropical catfish Corydoras paleatus is a facultative air-breather and the caudal half of the intestine is involved in gas exchange. In South America, air-breathing fishes are found in tropical or sub-tropical freshwaters where the probability of hypoxia is high. The aim of this study was to characterize by traditional histochemical and lectinhistochemical methods the pattern of carbohydrate in the intestinal mucosa. Intestine samples were taken from 25 healthy adult specimens collected in Buenos Aires (Argentina). Samples were fixed by immersion in 10 % buffered formalin and routinely processed and embedded in paraffin wax. Subsequently, these sections were incubated in the biotinylated lectins battery. Labeled Streptavidin-Biotin (LSAB) system was used for detection, diaminobenzidine as chromogen and haematoxylin as a contrast. To locate and distinguish glycoconjugates (GCs) of the globet cells, we used the following histochemical methods: PAS; PAS*S; KOH/ PA*S; PA/Bh/KOH/PAS; KOH/PA*/Bh/PAS; Alcian Blue and Toluidine Blue at different pHs. Microscopically, the general structure of vertebrate intestine was observed and showed all the cell types characteristic of the intestinal epithelium. The cranial sector of catfish intestine is a site of digestion and absorption and its structure is similar to other fish groups. In contrast, enterocytes of the caudal portion are low cuboidal cells; and between these, globet cells and capillaries are observed, these latter may reach the mucosal lumen. Underlying the epithelium, observed a well-developed lamina propria-submucosa made of connective tissue; this layer was highly vascularized and did not exhibit glands. According to histochemistry, the diverse GCs elaborated and secreted in the intestine are associated with specific functions in relation to their physiological significance, with special reference to their role in lubrication, buffering effect and prevention of proteolytic damage to the epithelium together with other biological processes, such as osmoregulation and ion exchange. The lectinhistochemical analysis of the intestinal mucosa reveals the presence of terminal residues of glucose, mannose and galactose. In conclusion, this study has shown that GCs synthesized in the intestine of C. paleatus exhibit a high level of histochemical complexity and that the lectin binding pattern of the intestinal mucosa is characteristic of each species and the variations are related with the multiple functions performed by the mucus in the digestive tract. The information generated here may be a relevant biological tool for comparing and analyzing the possible glycosidic changes in the intestinal mucus under different conditions, such as changes in diet or different pathological stages. Rev. Biol. Trop. 64 (1): 327-340. Epub 2016 March 01.

En sistemas acuícolas la excreción de nitrógeno amoniacal total (NAT) está determinada por varios parámetros biológicos y fisicoquímicos como la densidad de siembra. Si no hay un adecuado control de NAT el consumo de alimento y el crecimiento disminuye eventualmente conduciendo a la muerte. Por lo tanto, definir la relación entre la densidad de siembra y la tasa de excreción de NAT, es importante para establecer las condiciones adecuadas para el crecimiento. En el presente trabajo se utilizó como modelo experimental la carpa común (Cyprinus carpio). Se evaluaron dos tratamientos: T1, 30 individuos y T2, 60 individuos por unidad experimental (acuarios de 40 l) con tres repeticiones. Los cuales fueron medidos (peso, longitud total y estándar) al inicio y cada 14 días. Semanalmente se realizó seguimiento de pH, temperatura, dureza de carbonatos y general. Para el registro del NAT y oxígeno disuelto, se tomaron muestras cada cuatro días. La tasa de excreción de NAT fue calculada por periodos de 14 días. Los resultados obtenidos para la tasa de excreción de NAT fueron: el día 14 para el T1 = 0.69±0.009 µg g-1 hora-1, con una biomasa de 18.33±0.13 g; para el T2 = 0.40±0.02 µg g-1 hora-1 y biomasa de 34.66±0.33 g; el 28 para el T1 = 0.53±0.02 µg g-1 hora-1, con una biomasa de 24.8±0.3g; para el T2 = 0.28±0.03 µg g-1 hora-1 y biomasa de 48.99±2.58 g; y el 42 para el T1 = 0.47±0.02 µg g-1 hora-1, con una biomasa del 32.3±1.7 g; para el T2 = 0.26±0.02 µg g-1 hora-1 y biomasa de 69.81±7.04 g. Después de estos resultados se puede concluir que a mayor densidad de siembra la tasa de excreción de amonio total por gramo disminuye.

Total ammonia-nitrogen (TAN) excretion from aquaculture systems is determined by several biological and physicochemical parameters, such as sowing density. If TAN is not suitably controlled, food consumption and growth will become reduced, eventually leading to death. The relationship between sowing density and TAN excretion rate must thus be defined for establishing suitable conditions for fish growth. The common carp (Cyprinus carpio) was used as experimental model in this work. Two treatments were evaluated (T1 involved 30 individuals and T2 60 individuals per experimental unit in 40 l aquariums) with three repeats; this involved measuring weight and total and standard length at the start of the experiment and every 14 days thereafter. Weekly follow-up was made regarding water pH, temperature and carbonate and overall hardness. Samples were taken every four days for recording TAN and dissolved oxygen. The TAN excretion rate was calculated for 14 day periods. TAN excretion rate result on day 14 for T1 was 0.69±0.009 µg g-1 hour-1 with 18.33±0.13 g biomass and 0.40±0.02 µg g-1 hour-1 with 34.66±0.33 g biomass for T2; on day 28 T1 gave 0.53±0.02 µg g-1 hour-1 with 24.8±0.3 g biomass and 0.28±0.03 µg g-1 hour-1 and 48.99±2.58 g biomass for T2; on day 42 T1 = 0.47±0.02 µg g-1 hour-1 with 32.3±1.7 g biomass and T2 = 0.26±0.02 µg g-1 hour-1 with 69.81±7.04 g biomass. Such results led to concluding that the total ammonia excretion per gram rate decreased with higher sowing density.

Em sistemas de aquicultura a excreção de nitrogênio amoniacal total (NAT) é determinada por vários parâmetros biológicos e físico-químicos tais como a densidade de estocagem. Se não há um adequado controle de NAT, o consumo de alimento e o crescimento diminuem, eventualmente levando à morte. definir a relação entre a densidade de estocagem e a taxa excreção de NAT é importante para estabelecer as condições ideais para o crescimento. No presente trabalho foi utilizada a carpa comum (Cyprinus carpio) como um modelo experimental. Dois tratamentos foram avaliados: T1, 30 indivíduos e T2, 60 indivíduos/unidade experimental (aquários de 40 litros) com três repetições. Os peixes foram medidos (peso, comprimento total e padrão) no início e cada 14 dias. Foram medidos semanalmente pH, temperatura, dureza de carbonatos e geral. Para o registro da NAT e oxigênio dissolvido, as amostragens foram feitas a cada quatro dias. A taxa de excreção de NAT foi calculada em períodos de 14 dias. A taxa de excreção de NAT foi: dia 14 para T1 = 0.69±0.009 µg g-1 hora-1, com uma biomassa de 18.33±0.13 g; para T2 = 0.40±0.02 µg g-1 hora-1 e biomassa de 34.66±0.33 g; dia 28 para T1 = 0.53±0.02 µg g-1 hora-1, com uma biomassa de 24.8±0.3 g; para T2 = 0.28±0.03 µg g-1 hora-1 e biomassa de 48.99±2.58 g; e dia 42 para T1 = 0.47±0.02 µg g-1 hora-1, com uma biomassa de 32.3±1.7 g; para T2 = 0.26±0.02 µg g-1 hora-1 e biomassa de 69.81±7.04 g. Pode-se concluir que a taxa de excreção de amônio total por grama diminui o aumento da densidade de estocagem.

In teleost fish, secretion of the growth hormone (GH) is regulated by several hypothalamic factors that are influenced by the physiological state of the animal. GH in fish is involved in many physiological processes that are not overtly growth-related such as: saltwater osmoregulation, antifreeze protein synthesis, and the regulation of sexual maturation and immune functions. This study was conducted to characterize a decapeptide A233 (GKFDLSPEHQ) designed by molecular modeling to evaluate its function as a GH secretagogue (GHS). In pituitary cell culture, the peptide A233 induces GH secretion and it is also able to increase superoxide production in tilapia head-kidney leukocyte cultures. This effect is blocked by preincubation with the GHS receptor antagonist [D-Lys3]-GHRP6. Immunoneutralization of GH by addition of anti-tilapia GH monoclonal antibody blocked the stimulatory effect of A233 on superoxide production. These experiments suggest a GH-mediated mechanism for the action of A233. The in vivo biological action of the decapeptide was also demonstrated for growth stimulation in goldfish and tilapia larvae (p < 0.001). Superoxide dismutase levels, antiprotease activity, and lectin titer were enhanced in tilapia larvae treated with this novel molecule. The decapeptide A233 is able to function as GHS in teleosts and enhance parameters of the innate immune system in the fish larvae. This study won the Annual Award of the Academy of Sciences of Cuba in 2012.

La secreción de la hormona de crecimiento (HC) en peces teleósteos es regulada por varios factores hipotalámicos que dependen de su estado fisiológico. Ella interviene en procesos fisiológicos asociados indirectamente con el crecimiento de estos animales, como la osmorregulación de agua salada, la síntesis de proteínas anticongelantes, y la regulación de la maduración sexual y de las funciones inmunológicas. En este estudio se caracterizó un decapéptido denominado A233 (GKFDLSPEHQ), diseñado por modelación molecular, y se evaluaron sus efectos como secretagogo de la HC (SHC). En cultivos de células pituitarias, este péptido indujo la secreción de la HC e incrementó la producción de superóxido dismutasa en cultivos de leucocitos de la cabeza del riñón: efecto bloqueado al preincubar las células con el antagonista de SHC [D-Lys3]-GHRP6. La inmunoneutralización de la HC por la adición de un anticuerpo anti-HC de tilapia bloqueó la producción de superóxido dismutasa estimulada por el péptido A233. Ello sugiere que la acción de este péptido está mediada por la HC. También se demostró su actividad biológica in vivo, mediante la estimulación del crecimiento en larvas de goldfish y de tilapia (p < 0.001). Los niveles de superóxido dismutasa, de actividad antiproteasa y los títulos de lectina aumentaron en larvas de tilapia tratadas con esta molécula. El decapéptido A233 funciona como SHC en peces teleósteos, y potencia los parámetros de la respuesta inmune innata en sus larvas. Este trabajo mereció el Premio Anual de la Academia de Ciencias de Cuba, en el año 2012.

Antecedentes: el mero guasa Epinephelus itajara es una especie marina de gran valor comercial y un excelente candidato a domesticar con fines acuícolas. Si el mero guasa puede osmoregular en agua de baja salinidad, su cultivo puede proporcionar beneficios socio económicos, tanto para las comunidades costeras, como al sector agropecuario en tierra firme. Objetivo: evaluar el efecto en la osmoregulación de juveniles de mero guasa expuestos a aguas de baja salinidad. Métodos: juveniles de mero guasa mantenidos en agua de mar fueron transferidos directamente o de manera gradual a agua dulce para poner a prueba su capacidad osmorreguladora. Durante el proceso de aclimatación se les evaluó el peso corporal y se extrajo sangre para medir la osmolalidad total y electrolitos. Resultados: todos los peces sobrevivieron la transferencia al agua dulce y durante 12 días más, después de la finalización de los ensayos de aclimatación que tuvieron una duración de 72 horas. Juveniles de mero guasa fueron hiposmóticos (342-462 mosmol/kg) respecto al agua de mar e hiperosmóticos (272-292 mosmol/kg) respecto al agua dulce. La histología de branquias y riñones reveló que estos órganos son de gran importancia en los procesos osmorregulatorios. Un gran número de células de cloruro fueron localizadas como parte del epitelio de los filamentos branquiales; estas células trabajan para librar al cuerpo del exceso de electrolitos mientras los peces se encuentran en el mar. En el riñón se observaron numerosas nefronas y túbulos colectores para la formación de orina y retención de electrolitos; tejidos esenciales si estos peces permanecen en agua dulce. Conclusión: estas observaciones llevan a la conclusión de que los juveniles de mero guasa tienen la capacidad de osmorregular en agua dulce y debe ser considerada una especie marina eurihalina. Tal adaptabilidad supone la posibilidad de que el mero guasa podría ser cultivado en agua salobre o incluso en agua dulce.

Background: goliath grouper (Epinephelus itajara) is an economically valuable marine species and an excellent candidate for domestication for aquaculture purposes. If this grouper can osmoregulate in lowsalinity water, its cultivation can provide socio-economic benefits, for both coastal communities and the mainland agricultural sector. Objective: to evaluate the osmoregulatory capacity of juvenile goliath grouper when exposed to low-salinity water. Methods: juvenile goliath grouper (Epinephelus itajara) were either directly or gradually transferred from seawater to freshwater to test osmoregulatory ability. Body weight was assessed during acclimation and blood samples were taken to measure total osmolality and electrolytes. Results: all fish survived the transfer to freshwater and were maintained for up to 12 days after termination of the acclimation trials which lasted 72 hours. Juvenile goliath grouper were hyposmotic (342-462 mosmol/kg) to seawater and hyperosmotic (272-292 mosmol/kg) to freshwater. The gills and kidneys were found to have principal roles in the osmoregulatory processes. Numerous chloride cells were found on superficial regions of the gill filament epithelium, most likely serving to eliminate the excess of electrolytes while in seawater. The kidneys had numerous nephrons to make urine and retain electrolytes while in freshwater. Conclusions: these observations lead to the conclusions that juvenile goliath grouper have the ability to osmoregulate in freshwater and should be considered a marine euryhaline species. Such adaptability opens for consideration the possibility that goliath grouper could be successfully farmed in brackish water or even in freshwater.

Antecedentes: o peixe garoupa Epinephelus itajara é uma espécie marinha de muito valor comercial a qual seria ótimo ter domesticada para sua produção industrial na aquicultura. Se o peixe garoupa pode osmoregular em água de baixa salinidade, sua cultura pode proporcionar benefícios socioeconômicos, tanto para as comunidades costeiras, quanto para o sector agrícola no interior do continente. Objetivo: avaliar a osmoregulação de juvenis do peixe garoupa expostos a águas de baixa salinidade. Métodos: juvenis do peixe Garoupa mantidos no mar foram transferidos direta ou gradualmente para água doce testando assim sua capacidade osmorregulatória. Durante o processo de aclimatização, foi avaliado o peso corporal e amostras de sangue foram coletadas para medir a osmolalidade total e alguns eletrólitos. Resultados: todos os peixes sobreviveram à transferência para água doce 12 dias mais após a conclusão dos estudos de aclimatação que se fizeram durante um período de 72 horas. Juvenis do peixe garupa foram hiposmoticos (342-462 mosmol/kg) com respeito à água marinha e hiperosmóticos (272-292 mosmol/kg) com respeito à água doce. Histologia das brânquias e os rins revelaram que estes órgãos são de grande importância nos processos de osmoregulaçao. Um grande número de células de cloreto foi localizado como parte do epitélio dos filamentos branquiais; estas células trabalham no organismo para livrar o corpo do excesso de eletrólitos enquanto os peixes estão no mar. Nos rins foram observados numerosos néfrons e ductos recoletores para a formação de urina e retenção de eletrólitos; tecidos essenciais no caso de que estes peixes permaneçam em água doce. Conclusão: estas observações levam à conclusão de que os juvenis do peixe garupa tem a capacidade de osmoregular em água doce e deve ser considerado uma espécie marinha eurialina. A adaptabilidade deste peixe em água doce supõe a possibilidade de que o peixe garupa poderia ser cultivado nesta água em criadouros no interior do continente.

It is known that exogenous salicylic acid (SA) plays a role in the response of plants to salt and osmotic stresses. In recent years, SA has been shown to increase the concentrations of organic solutes for osmoregulation in plants subjected to salt stress. Therefore an experiment was conducted to investigate the impact of exogenous SA on the tissue morphology of lluteño maize. The treatment consisted of salt and SA (0.1 mM). Salt stress negatively affected leaf anatomy by showed a positive effect of SA on the composition of structures such as xylem vessels, Kranz anatomy, mesophyll cells, epidermal tissues, leaf blades and chloroplast development. It also increased the number of stomata per unit area. Finally, the presence of salicylic acid in saline conditions has beneficial effects on the morphology of lluteño maize, likely contributing to the tolerance to salinity.

Se sabe que la aplicación del ácido exógeno salicílico (SA) desempeña un papel en la respuesta de las plantas a la salinidad y al estrés osmótico. En años recientes se ha demostrado que el SA aumenta las concentraciones de solutos orgánicos para la osmorregulación en las plantas sometidas a estrés salino. Por lo tanto, se realizó un experimento para investigar el impacto de factores exógenos como el SA en la morfología de los tejidos de maíz lluteño. El tratamiento consistió en NaCl y SA (0,1 mM). El estrés salino afecta negativamente la anatomía de la hoja, pero mostró un efecto positivo de SA en la composición de estructuras tales como los vasos del xilema, la anatomía Kranz, células mesofílicas, tejidos epidérmicos, láminas foliares y el desarrollo del cloroplasto. También aumentó el número de estomas por unidad de área. Finalmente, la presencia de ácido salicílico en condiciones salinas tiene efectos favorables sobre la morfología de maíz lluteño, probablemente contribuyendo a la tolerancia a la salinidad.

We studied the osmoregulatory responses of the granivore Zonotrichia capensis, acclimated to high- and low-protein diets as well as two levels of water intake. We tested whether Z. capensis has the ability to modify the proportion of nitrogenous waste in the excreta when protein intake and water intake varies. After 21 days of acclimation, plasma osmolality was not significantly affected by dietary treatment; however, excreta osmolality was higher in the high-protein group compared to the low-protein group. Nitrogenous wastes in Z. capensis are excreted mainly in the form of uric acid. The proportion of kidney devoted to medullary tissue was 40 % higher in dehydrated birds than in hydrated birds. Excreta osmolality was higher in dehydrated birds, and in all cases higher than plasma concentration by more than 300 mOsm kg"¹. Our data do not support the hypothesis that Z. capensis can switch nitrogen excretion pathways. We hypothesize that the low water content of the seed-base diet, the comparatively low water intake, and the large difference between urine and plasma concentrations may minimize the retrograde flux of urine to the lower intestinal tract, thereby reducing the potential for post-renal urine modification

Estudiamos la respuesta osmorregulatoria del granívoro Zonotrichia capensis, aclimatado a dietas con alta y baja proteína como también a dos niveles de ingestión de agua. Evaluamos si Z. capensis tiene la capacidad de modificar la proporción de los desechos nitrogenados en la excreta cuando la ingestión de proteína y agua varía. Después de 21 días de aclimatación, la osmolalidad del plasma no fue afectada significativamente por el tratamiento dietario. Sin embargo, la osmolalidad de la excreta fue mayor en el grupo alta-proteína comparado con el grupo baja-proteína. Los desechos nitrogenados en Z. capensis son excretados mayoritariamente en forma de ácido úrico. La proporción del riñon ocupado por tejido medular fue un 40% mayor en las aves deshidratadas que en las aves hidratadas. La osmolalidad de la excreta fue mayor en las aves hidratadas y en todos los casos excedió la concentración del plasma por más de 300 mOsm kg"¹. Nuestros datos no apoyan la hipótesis que Z. capensis puede modificar las vías de excreción de nitrógeno. Hipotetizamos que el bajo contenido de agua de la dieta basada en semillas, la ingestión de agua comparativamente baja y la gran diferencia entre las concentraciones de orina y el plasma podría minimizar el flujo retrógrado de la orina hacia la porción posterior del intestino, reduciendo el potencial de modificación postrenal de la orina

Nectar-feeding birds oscillate between avoiding overhydration when they are feeding and preventing dehydration during fasts. Here, we examined how resting rates of total evaporative water loss (TEWL) and metabolic water production (MWP) influence water balance in the green-backed firecrown (Sephanoides sephanoides), a Chilean hummingbird. We hypothesized that a circadian rhythm in TEWL would assuage the dehydration risk that hummingbirds face during the night. However, we did not find support for this idea. In resting hummingbirds, rates of TEWL during the day (54 ±6 µLh-1,n = 8) and night (65 ± 12 h-1, n = 5) were similar. Rates of MWP were also similar between the day (22 ±3 µL h-1, n = 8) and night (23 ± 2 µL h-1, n = 5). MWP rates were significantly lower than TEWL rates during both the day and night. Our findings both support the notion that hummingbirds dehydrate during extended fasts and illustrate that evaporative water loss is an important osmoregulatory consideration in hummingbirds. However, because the technique we used to estimate rates of TEWL and MWP at night was indirect, our findings should be interpreted cautiously until direct measurements are available

Las aves nectarívoras oscilan entre la sobrehidratación durante los períodos de alimentación y la prevención de la deshidratación durante el ayuno. Examinamos cómo las tasas de pérdida total de agua evaporativa (TEWL) y la producción de agua metabólica (MWP) durante el descanso influyen sobre el balance hídrico en el picaflor chileno (Sephanoides sephanoides). Hipotetizamos que el ritmo circadiano en la TEWL podría disminuir el riesgo de deshidratación que los picaflores enfrentan durante la noche. Sin embargo, no encontramos apoyo de esta hipótesis. En los picaflores en reposo, las tasas de TEWL durante el día (54 ± 6 µL h-1, n = 8) y la noche (65 ± 12 µL h-1, n = 5) fueron similares. Las tasas de MWP también fueron similares durante el día (22 ±3 µL h-1, n = 8) y la noche (23 ± 2 µL h-1, n = 5). Independiente del período de medición las tasas de MWP fueron significativamente menores que las tasas de TEWL. Nuestros resultados apoyan la noción de que los picaflores se deshidratan durante períodos de ayuno prolongado y además ilustran que la pérdida de agua evaporativa es una consideración osmorregulatoria importante en picaflores. Sin embargo, debido a que la técnica que utilizamos para estimar las tasas de TEWL y MWP fue indirecta, nuestros hallazgos debieran ser interpretados con precaución hasta que medidas directas estén disponibles

En condiciones naturales, las plantas están expuestas a condiciones ambientales cambiantes que determinan respuestas complejas que influyen en el crecimiento, desarrollo y productividad de los cultivos. Las condiciones de sequía y salinidad en los suelos son las mayores causas de estrés en los cultivos y ocasionan pérdidas económicas en la agricultura mundial. Tanto la sequía como la salinidad resultan en estrés osmótico, que inhibe el crecimiento y causa perturbaciones a nivel metabólico. El reconocimiento de los mecanismos bioquímicos y fisiológicos involucrados en la osmorregulación ante estrés osmótico permite implementar nuevas estrategias para el manejo y mejoramiento de los cultivos en condiciones de estrés hídrico y salino. El transporte de agua por acuaporinas, el cierre estomático, la síntesis de osmolitos compatibles, el transporte de iones a través de sistemas selectivos de sodio y potasio y los no selectivos localizados en las membranas biológicas y la etrusión y ompartimentalización de sodio, son mecanismos reconocidos en las plantas para adaptarse y tolerar cambios en el potencial hídrico. La osmorregulación da a las plantas capacidad para tolerar condiciones de escasez de agua y salinidad elevada, con la expresión de mecanismos adaptativos que evitan disminución de la fotosíntesis, alteraciones en la traslocación y distribución de fotoasimilados y pérdidas en rendimiento, hechos significativos en el funcionamiento normal de la planta y en la productividad de los cultivos. Este artículo tiene como objetivo revisar los hallazgos más recientes sobre el proceso de osmorregulación en plantas cultivadas expuestas a estrés por déficit hídrico y por salinidad en el suelo.

Under natural conditions, the plants are exposed to changing environmental conditions that determine complex respuests that influence in the growth, development and productivity of the crops. The conditions of drought and salinity in the soils are the greater causes of stress in the crops and cause lost economic in the world agriculture. The drought as the salinity are osmotic stress that inhibits the growth and cause interferences at metabolic level. The recognition of the biochemical and physiologic mechanisms involved in the osmoregulation involved in the osmotic stress allows to implement new strategies for the handling and improvement of the cultivations under conditions of stress hidric and saline. Different mechanisms are recognized through which the plants manage to adapt and to tolerate the changes in the water potential, between which stand: the water transport by acuaporins, the estomatic closing, the synthesis of compatible osmolites, the ión transport through selective systems of sodium and potassium and those not selective located in the biological membranes and the etrution and compartimentalization of sodium. The osmoregulation confers to the plants the capacity to tolerate conditions of drought and high salinity, with the expression of adaptative mechanisms that avoid the reduction of the photosynthesis, alterations in the allocation photoasimilates and losses in yield, facts that have significant transcendency in the normal physiology of the plant and in the productivity of the crops. The present review has as central objective, to report the discoveries more recent envelope the smorregulation process in exposed cultivated plants to stress by water deficit and by salinity in the soils.

The physiological responses of the blue shrimp were determined by exposing the organisms to temperatures of 23°C, 28°C and 33°C, and salinities of 10, 15, 20, 25, 30, 35 and 40%o. Oxygen consumption of Litopenaeus stylirostris exposed to experimental salinities increased in direct relationship with temperature, even though at 28°C the metabolic rate was steady. The ammonium excretion rate in juvenile shrimp acclimated at 23°C and 33°C was related to the pattern of osmoregulation, increasing when the shrimp were hyper-regulators and decreasing when they were hypo-regulators. The ammonium excretion rate remained constant in shrimp kept at 28°C. The osmoregulatory capacity of the juveniles indicated that they were hypo-regulators and hyper-regulators in salinities above and below the isosmotic point, this capacity decreasing in organisms kept at 33°C and exposed to higher salinities. The isosmotic point obtained ranged from 676.8 to 700.7 mmol kg-1 (23.7-24.6%o). The values of the slopes between the osmotic concentration of the external medium and the hemolymph of shrimp acclimated at 23°C, 28°C and 33°C were 0.25, 0.17 and 0.3, respectively; the lowest value was obtained for juveniles maintained at 28°C, being strong regulators in this condition. To optimize the culture of L. stylirostris under controlled conditions, we propose that it be cultivated in salinities of 25%o and temperatures of 28°C, considered the optimum conditions because in these environments the organisms are free of stress and their growth therefore increases.

Se determinaron las respuestas fisiológicas del camarón azul al exponer a los organismos a temperaturas de 23, 28 y 33°C y a salinidades de 10, 15, 20, 25, 30, 35 y 40%o. El consumo de oxígeno de Litopenaeus stylirostris expuesto a las salinidades experimentales se incrementó en relación directa con la temperatura; sin embargo, a 28°C la tasa metabólica se mantuvo constante. La tasa de excreción de amonio en los juveniles aclimatados a 23°C y 33°C se relacionó con el patrón de osmorregulación ya que cuando los camarones hiperregularon ésta se incrementó, y disminuyó cuando hipo-regularon, mientras que en los mantenidos a 28°C la excreción de amonio permaneció constante. La capacidad osmorreguladora de los juveniles mostró que fueron hiporreguladores e hiperreguladores a salinidades por arriba y por debajo del punto isosmótico, disminuyendo esta capacidad en los organismos mantenidos a 33°C y expuestos a las altas salinidades. El punto isosmótico de los camarones tuvo un intervalo de 676.8-700.7 mmol kg-1 (23.7-24.6%o). Los valores de las pendientes entre la concentración osmótica del medio y la hemolinfa de los camarones aclimatados a 23°C, 28°C y 33°C fueron 0.25, 0.17 y 0.37, obteniéndose el menor valor de la pendiente en los juveniles mantenidos a 28°C, condición en la que el camarón azul se caracterizó como fuerte regulador. Para optimizar el cultivo de L. stylirostris en condiciones controladas se proponen salinidades de 25%o y temperaturas de 28°C, las cuales se consideran condiciones óptimas para tales ambientes en los que los organismos están libres de estrés ambiental y, por ende, se incrementará su crecimiento.