Importancia de las enzimas endocrinas en peces

IMPORTANCIA DE LAS ENZIMAS DIGESTIVAS EN PECES

Fisiología Animal

Lorena Acero Sánchez, María Alejandra Salamanca Medina, María Teresa Villamil Mahecha

Facultad de Medicina Veterinaria y de Zootecnia

Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá

INTRODUCCIÓN

La digestión es el conjunto de procesos físicos, químicos y biológicos mediante el cual los alimentos consumidos se descomponen en sus partes más pequeñas (Guyton & Hall, 1997), es decir, en nutrientes que las células del organismo puede absorber y utilizar como fuente de energía, así mismo que pueda utilizar para formar nuevas estructuras, reparar células y tejidos.

Para el buen funcionamiento del proceso digestivo, biomolecular como las enzimas participan de intermediarios, ya que siendo proteínas de alto peso molecular actúan como catalizadores y controlan los procesos metabólicos de la célula (Uchiha, 2014) acelerando reacciones químicas sin alterar químicamente el proceso con el fin que se logre disminuir la energía de activación.

Se presenta interés entonces en el estudio de las enzimas digestivas en peces ya que sus tipos y funcionalidad varían dentro de las especies por su diferente desarrollo evolutivo y sus hábitos alimenticios (Moyano, 2006) así mismo por medio de los diferentes estilos de producción que ha desarrollado el humano se han modificado estos procesos por medio de la dieta buscando el mejor desarrollo del animal.

SISTEMA DIGESTIVO EN PECES

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                                Ilustración por Paradais Sphynx (2016)

El sistema digestivo de los peces por procesos anabólicos metaboliza el alimento a sus moléculas básicas y los usa para la construcción de nuevos tejidos por procesos catabólicos (Fonseca, 2015) Sin embargo, y aunque la función es igual al de los animales terrestres se pueden encontrar ciertas diferencias anatómicas tales como:

• Boca

Como en el resto de los animales la boca es la cavidad por la cual entran los alimentos, sin embargo, en peces la posición de la boca varía en terminal, superior e inferior. Además, cuentan con branquioespinas, que son prolongaciones óseas que retienen el alimento y lo pasan al esófago, siendo la de los carnívoros más gruesas y separadas, omnívoros definidas y largas y filtradores numerosas y finas.

• Lengua

Muy simple en comparación a la de los mamíferos ya que no es necesaria para la manipulación del alimento porque este entra al sistema favorecido por las corrientes del agua y la posición de los dientes.

• Esófago

Como al momento en que el animal ingresa el alimento a su sistema también entra cierta cantidad de agua esta estructura tiene hendiduras braquiales que conducen el agua hasta las branquias para que esta regrese al medio, estando toda recubierta por tejido escamoso.

• Estomago

En comparación con el de los animales vertebrados no es muy desarrollado, sin embargo, comparte la característica de que en su interior el pH es ácido, condición que cambia si se encuentra lleno o vacío, ya que la secreción de HCl estimula la expansión de las pareces. La enzima que más se encuentra en este órgano es la pepsina.

• Páncreas e hígado

Este órgano secreta tripsina, amilasa y lipasas hacia los intestinos a través de su conducto o también por el hepático. En el hígado se almacena el glicógeno, además que produce enzimas digestivas y hormonas.

• Intestino, ciego y recto

A diferencia de los vertebrados los peces no presentan duodeno, yeyuno o íleon, de denota únicamente la presencia de un intestino, que es un tubo de doble capa de musculatura de larga longitud, ya que la absorción de nutrientes toma lugar a lo largo de las paredes. El ciego en los peces es pilórico, que actúa como contenedor fermentador para aumentar el tiempo de permanencia del alimento en el tracto digestivo. Finalmente está el recto que cumple la función excretora del sistema.  

IMPORTANCIA DE ESTUDIAR LAS ENZIMAS DIGESTIVAS PARA UNA PRODUCCIÓN ACUÍCOLA

Conociendo las rutas metabólicas por las que pasa el alimento y las enzimas que intervienen en el proceso es posible desarrollar dietas nutricionales con ingredientes seleccionados de manera adecuada para cada especie, de manera tal que sea más fácil la hidrólisis de sus macromoléculas y mayor el aprovechamiento de sus nutrientes.

Además, en el estudio de la fisiología digestiva de una especie de peces en específico ayuda en una producción a poder suplementar la alimentación con enzimas que no se presenten en el animal pero que se puedan brindar para un mejor aprovechamiento del alimento.

FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

• pH

En los animales vertebrados el pH estomacal está entre 2 y 3 por la secreción de HCl (Moyano, J 2006), sin embargo, en peces este valor es complicado de establecer, y eso afecta la acción de la pepsina. Esto resulta del alto valor proteico de las dietas dentro de las producciones que actúan como tampón y la ingesta de agua salada en el caso de los peces marinos.

• Temperatura

Se ha estudiado que algunas enzimas como las proteasas expresan su máxima capacidad a temperaturas entre los 50º C y 60º C (Alvarez, A 2003), sin embargo, esas temperaturas están muy por encima de los valores fisiológicos de los organismos vivos. Por tanto, las enzimas han tenido que adaptar su metabolismo para realizar la misma función con alto desempeño pero en temperaturas más bajas, como es el caso de las tripsinas.

ENZIMAS DIGESTIVAS COMO INDICADOR DE LA CONDICIÓN FISIOLÓGICA

Los estudios sobre las enzimas digestivas y la digestibilidad del alimento en seres acuáticos se han desarrollado en más medida en organismos en fase larvaria, ya que estos están en una fase de crecimiento exponencial, ya que son más susceptibles a modificaciones fisiológicas por cambios en el ambiente o en la alimentación. Además, el desarrollo en esa etapa determinará toda la capacidad del animal en su fase adulta y estos cambios se pueden clasificar entre morfológicos, histológicos, bioquímicos y sanitarios.

En la nutrición de los peces se destaca la necesidad del componente proteico, se ha estudiado en mayor medida el efecto de la proteasa tripsina, que es clave para el metabolismo digestivo. La secreción de esta se verá determinado por la cantidad de ingesta y los espacios de ayuno, por tanto, al no suministrar una dieta suficientemente proteica esta enzima no podrá metabolizar de la manera adecuada.

ABSORCIÓN Y TRANSPORTE DE NUTRIENTES

La absorción consiste en el paso de sustancias digeridas del interior del tubo digestivo a los vasos sanguíneos y linfáticos y de allí al resto del cuerpo, en peces el proceso básico que se realiza es la hidrolisis para la obtención de compuestos pequeños, aunque para la absorción de macromoléculas se realizan otros procesos de degradación en los que intervienen las enzimas que son de gran importancia, ya que, la habilidad de un organismo para digerir partículas de alimento depende de la presencia y de la cantidad de enzimas digestivas (Smith, 1980).

Los peces se dividen entre los que realizan una digestión gástrica, intestinal y los que no poseen estómago cada uno de ellos realiza un proceso distinto.

Digestión gástrica

 Los peces con estomago pueden realizar una digestión proteolítica y no proteolítica. La primera ocurre a un pH muy acido, lo cual activa el pepsinogeno que es el precursor de la pepsina quien da lugar a fragmentos proteicos y aminoácidos que pasan al intestino donde serán absorbidos posteriormente.

La segunda se da en peces capaces de realizar una digestión de quitina, en la que la enzima principal es la quitinasa, encargada de digerir el exoesqueleto de los crustáceos, en los peces herbívoros se encuentra la celulasa, responsable de digerir carbohidratos estructurales.

Digestión intestinal

Aquí se realiza la digestión de las macromoléculas, tales como:

Carbohidratos

En este proceso influyen distintas enzimas, una de ellas es la Ptialina la cual es secretada por la glándula parótida y se encarga de convertir los carbohidratos en maltosa, posteriormente actúa la amilasa pancreática en el intestino delgado y las enzimas del epitelio intestinal quienes convierten los disacáridos lactosa, sacarosa y maltosa en monosacáridos.

Proteínas

En la absorción de proteínas interfiere la pepsina en el estómago, las enzimas proteolíticas de la secreción pancreática y la peptidasa de los enterocitos para obtener los aminoácidos.

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