Efeitos da adaptação prévia a dieta rica em carboidratos ou rica em proteínas sobre o padrão de resposta metabólica ao estresse hiperosmótico do caranguejo Chasmagnathus granulata Dana, 1851

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo determinar os efeitos do estresse hiperosmótico sobre o metabolismo de carboidratos, as concentrações hemolinfáticas de aminoácido livres e a síntese de proteínas no caranguejo C. granulata previamente adaptado a uma dieta rica em carboidratos (RC) ou rica em proteínas (RP). Os animais foram divididos em dois grupos experimentais: um grupo alimentado com a dieta RC e outro com a dieta RP, durante um período de aclimatação de três semanas. Após esse período, os animais foram submetido ao estresse hiperosmótico por 24, 72 e 144 horas, período em que mantiveram seu comportamento alimentar normal. Nos animais submetidos à 24, 72 e 144 horas de estresse hiperosmótico, foram analisadas as concentrações de glicose hemolinfática, os níveis de glicose livre e de glicogênio no hepatopâncreas, no músculo e nas brânquias anteriores e posteriores. As concentrações de aminoácidos livres hemolinfáticos, a captação de glicose e a síntese de proteínas, no hepatopâncreas, no músculo e nas brânquias anteriores e posteriores, foram determinadas nos grupos submetidos à 24 e 72 horas de estresse hiperosmótico. No grupo de animais adaptados à dieta RC, o estresse hiperosmótico aumentou em 40% (p<0,05) a concentração hemolinfática de glicose às 144 horas. No grupo de animais submetidos à dieta RP não foram verificadas alterações da glicemia ao longo dos períodos de estresse estudados. As concentrações de glicogênio no tecido hepatopancreático do grupo de animais adaptados à dieta rica em carboidratos não foram alteradas significativamente ao longo do estresse hiperosmótico. Contudo, tanto os níveis de glicose livre como a captação de glicose aumentaram após 72 horas de choque hiperosmótico. Nos animais adaptados à dieta RP a concentração de glicogênio hepatopancreático diminuiu 60% (p>0,05) às 24 horas de choque hiperosmótico, entretanto, os níveis de glicose livre aumentaram em 40% às 72 horas. Nesse grupo, o estresse hiperosmótico de 72 horas não alterou a capacidade de captação de glicose pelo tecido hepatopancreático. No tecido muscular do grupo de animais alimentados com a dieta RP, não foram verificadas alterações significativas das concentrações de glicose livre, de glicogênio e na captação de glicose. Entretanto, no grupo RC, o estresse hiperosmótico de 24 horas determinou um aumento de 3,7 vezes (p<0,05) da concentração de glicogênio, e de 30% (p>0,05) dos níveis de glicose livre às 72 e 144 horas de choque hiperosmótico. A captação de glicose no tecido muscular do grupo RC, não foi alterada com o estresse hiperosmótico de 72 horas. As concentrações de glicose livre e de glicogênio, nas brânquias anteriores e posteriores dos animais alimentados com a dieta RC, não foram afetadas significativamente pelo estresse hiperosmótico. Nas brânquias anteriores e posteriores do grupo RP, ocorreu um aumento de aproximadamente 50% (p<0,05) dos níveis de glicose livre às 24 horas, e de cerca de 60% (p<0,05) das concentrações de glicogênio às 72 horas. Em ambos os grupos experimentais, 72 horas de estresse hiperosmótico não determinaram alterações significativas na capacidade de captação de glicose nas brânquias anteriores e posteriores. As concentrações micromolares dos aminoácidos glicina, serina, arginina, alanina e prolina não apresentaram diferenças significativas entre os grupos RC e RP controles. Nos animais adaptados à dieta RC, as concentrações de glicína diminuíram marcadamente (p<0,05) às 24 horas (62%) e às 72 horas (52%) de estresse hiperosmótico; a serina diminuiu em cerca de 40% (p>0,05J às 72 horas; a arginina diminuiu nas primeiras 24 horas de choque hiperosmótico. Nos animais do grupo RP, o estresse hiperosmótico reduziu os níveis hemolinfáticos da glicina em cerca de 30% e 40% (p>0,05) às 24 e 72 horas, respectivamente; as concentrações hemolinfáticas de arginina, de alanina e de prolina aumentaram (p>0,05) durante os períodos de choque hiperosmótico estudados. A concentração hemolinfática de serina mantevese constante. O choque hiperosmótico de 72 horas foi efetivo em determinar um aumento da capacidade de síntese de proteínas nos animais do grupo RP. Nos tecidos hepatopancreático e muscular o aumento da síntese de proteínas foi de aproximadamente 45%; nas brânquias posteriores esse aumento foi de 61%. Nos caranguejos adaptados à dieta RC, somente o tecido hepatopancreátíco teve a sua capacidade de síntese de proteínas aumentada em cerca de 45%. Os resultados sugerem que o padrão de ajuste metabólico, durante o estresse hiperosmótico, nos caranguejos previamente alimentados com a dieta RP difere daquele observado nos animais mantidos previamente com a dieta RC.

The present work had the objective to determine the effects of hiperosmotic stress on the carbohydrate metabolism, the free haemolymphatic amino acid concentration and the synthesis of proteins in the crab Chasmagnathus granulata previously adapted to either a diet rich in carbohydrate (RC) or rich in proteins (RP). The animals were divided into two experimental groups: one fed with RC diet and other with RP diet, during an acdímatization period of three weeks. After this period, the animals were submitted to hiperosmotic stress for 24, 72 and 144 hours, maintaining their normal feeding behavior. ln the animals submitted to 24, 72 and 144 hours of hiperosmotic stress, haemolymphatic glucose concentrations, levels of free glucose and glycogen in hepatopancreas, muscle and anterior and posterior gills were analyzed. Free haemolymphatic amino acid concentration, glucose uptake and protein synthesis in hepatopancreas, muscle and anterior and posterior gills were determined in the groups submitted to 24 and 72 hours of hiperosmotic stress. ln the group of animals adapted to RC diet, hiperosmotic stress increased in 40% (p<0.05) the haemolymphatic concentration of glucose in 144 hours. ln the group of animals submitted to the RP diet, there-were no alterations verified in glicemia during the studied periods of stress. Glycogen concentrations in the hepatopancreatic tissue in the group of animals adapted to the diet rich in carbohydrates were not altered along the hiperosmotic stress. Nevertheless, both free glucose levels and glucose uptake increased at 72 hours of hiperosmotic shock. ln the animais adapted to RP diet, the hepatopancreatic glycogen concentration decreased 60% (p<0.05) at 24 hours of hiperosmotic shock, although free glucose levels increased in 40% at 72 hours. In this group, the 72 hours hours of hiperosmotic stress did not alter the glucose uptake capacity by the hepatopancreatic tissue. In the muscular tissue of the animals fed with RP diet, significant alterations on free glucose, glycogen and glucose uptake were not verified. Nevertheless, in RC group, the 24-hour hiperosmotic stress determined an increase of 3.7-fold (p<0.05) in glycogen concentration and of 30% (p<0.05) in free glucose levels at 72 and 144 hours of hiperosmotic shock. Glucose uptake in the RC group muscular tissue was not altered by 72-hour hiperosmotic stress. Free glucose and glycogen concentrations in anterior and posterior gills of the animals fed with the RC diet were not significantly affected by the hiperosmotic stress. ln the anterior and posterior gills of the RP group, there was an increase of approximately 50% (p<0.05) in the free glucose levels at 24 hours, and around 60% (p<0.05) of glycogen concentrations at 72 hours. ln both experimental groups, 72-hours of hiperosmotic stress did not determine significant alterations in the glucose uptake capacity in the anterior and posterior gills. Micromolar concentrations of amino acids glicine, serine, arginine, alanine and proline did not show significant differences among control groups RC and RP. ln the animals adapted to the RC diet, the concentrations of glicine decreased remarkably (p<0.05) at 24 hours (62%), and 72 hours (52%) of hiperosmotic stress; serine decreased about 40% (p<0.05) at 72 hours; arginine decreased approximately 70% (p<0.05) by the first 24 hours of hiperosmotic shock. Haemolyrnphatic alanine and proline were kept in their constant levels during the hiperosmotic shock. ln the animals of RP group, the hiperosmotic stress decreased the haemolymphatic leveis of glicine about 30% and 40% (p<0.05) at 24 and 72 hours respectively; the haemolymphatic concentrations of arginine, alanine and proline increased (p<0.05) during the studied periods of hiperosmotic shock. Haemolymphatic concentration of serine was maintained constant. The hiperosmotic shock of 72 hours was effective in determining an increase in the protein synthesis capacity in the group RP animals. The increase of protein synthesis in hepatopancreatic and muscular tissue was approximately 45%; in posterior gills, this increase was of 61%. ln the crabs adapted to a RC diet, only hepatopancreatic tissue had its protein synthesis increased around 45%. The results suggest that the pattern of metabolic adjustments during hiperosmotic stress in crabs previously fed with a diet rich in proteins is different from that observed in the animals previously maintained with a RC diet.