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Rev. biol. mar. oceanogr. 51(3): 581-590
Article

 

 

Aerobic and anaerobic enzyme activity in the hake Merluccius gayi gayi related to the Oxygen Minimum Zone off central-southern Chile

Luisa M. Saavedra1*, Renato A. Quiñones2,3 and Rodrigo R. González3,4,5

1Center for the Study of Multiple-Drivers on Marine Socio-Ecological Systems (MUSELS), Universidad de Concepción, Barrio Universitario s/n, Concepción, Chile 
2Interdisciplinary Center for Aquaculture Research (INCAR), Universidad de Concepción, O’Higgins 1695, Concepción, Chile 
3Departamento de Oceanografía, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Universidad de Concepción, Casilla 160C, Concepción, Chile
4Unidad de Biotecnología Marina, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Universidad de Concepción, Casilla 160C, Concepción, Chile  
5Centro COPAS Sur-Austral, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Universidad de Concepción, Casilla 160C, Concepción, Chile

emailButton  *lsaavedr@udec.cl

El Pacífico Oriental Sur se caracteriza por tener una importante diversidad de recursos marinos de muy alta demanda comercial en el mundo. Especies de aguas profundas como el Bacalao de Profundidad Dissostichus eleginoides están entre los recursos importantes en varios países de esta región. Perú tiene una pesquería para este recurso desde hace más de 15 años con importantes mercados para la exportación; sin embargo, al igual que otros países de la región, aún resulta incompleta la información científica para evaluar el real estado poblacional de esta especie. Asimismo, la actual normativa pesquera no tiene suficiente alcance para controlar y monitorear las capturas y desembarques de esta pesquería de forma eficiente. Urge el fortalecimiento de programas integrales de investigación que impulsen los estudios poblacionales sobre este recurso y la sostenibilidad de su pesquería, contextualizando dicho esfuerzo en el marco de iniciativas internacionales para la exploración tanto de la diversidad en regiones profundas del océano como en la evaluación de recursos potenciales. La explotación pesquera permanente sobre esta especie de lento crecimiento y baja tasa de reprodución, sin un adecuado marco de investigación y control, puede poner en riesgo a mediano y a largo plazo, no sólo la actividad pesquera misma, sino también, la disponibilidad de este recurso en aguas peruanas.
The Humboldt Current System (HCS), off the coast of Chile, has an Oxygen Minimum Zone (OMZ) between 30 and 250 m depth, with oxygen concentrations < 0.5 ml L-1. Densities of Merluccius gayi gayi associated with this zone are highest between 100 and 300 m depth, suggesting metabolic adaptations allowing it to remain in the OMZ. The aerobic and anaerobic potential of this demersal fish was estimated through the measurement of key metabolic enzymes and the electron transport system (ETS) of different body tissues (white muscle, heart, brain and liver). The activities of the citrate synthase (CS) enzyme and the ETS were higher in the brain and lower in muscle, confirming the predominance of aerobic metabolism in vital organs, different of muscle. The typical activity of the anaerobic enzyme lactate dehydrogenase (LDH) fluctuated between 55 ± 17.5 and 263 ± 79 UI g-1 wet weight, with lower activities in heart and brain. The low LDH activity and high MDH/LDH ratio found in these vital organs indicate that they are able to cope with metabolic acidification during long periods of environmental hypoxia. Exceptionally high LDH activity was found in the liver which may be related to environmental factors such as pollution. Considering the low MDH/LDH ratio of muscle, the decreased activity of CS and ETS in this tissue and the high LDH activity in the liver may indicate metabolic profile of M. gayi gayi in order to tolerate hypoxia, and therefore the capability to stay in the OMZ by decreasing its swimming activity.

Key words: Merluccius gayi gayi, minimum oxygen zone, enzymatic activity, hypoxia

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