Ureotelism is inducible in the neotropical freshwater Hoplias malabaricus (Teleostei, Erythrinidae)

ABSTRACT

Increased environmental pH decreases ammonia transport through the gills, impairing nitrogenous waste. The consequent toxicity is usually drastic to most fishes. A few species are able to synthesize urea as a way to detoxify plasma ammonia. We studied three teleosts of the family Erythrinidae living in distinct environments, and assumed the biochemical behaviors would be different in spite of their being closely related species. Adult fish collected in the wild were submitted to alkaline water and the urea excretion rate was determined. The specific activity of urea cycle enzymes was determined in liver samples of fish from neutral waters. The studied species Hoplias lacerdae, Hoplerithrynus unitaeniatus, and Hoplias malabaricus are ureogenic. Urea synthesis is not a metabolic way to detoxify ammonia in H. lacerdae and Hoplerithrynus unitaeniatus exposed to an alkaline environment. The plasma ammonia profile of both species showed two distinct biochemical responses. Urea excretion of H. malabaricus was high in alkaline water, and the transition to ureotelism is proposed. The nitrogen excretion rate of H. malabaricus was among the highest values reported and the high urea excretion leads us to include this species as ureotelic in alkaline water.

RESUMO

O aumento do pH ambiental diminui o transporte de amônia pelas brânquias, prejudicando a saída de nitrogênio. A conseqüente toxidade é normalmente drástica para muitos peixes. Poucas espécies são capazes de sintetizar uréia como forma de detoxificar a amônia plasmática. Estudamos três telósteos da família Erythrinidae que vivem em ambientes distintos e apresentam respostas bioquímicas diferentes apesar de serem espécies extremamente próximas. Peixes adultos foram coletados no ambiente, sendo submetidos a águas alcalinas, e o grau de excreção de uréia foi determinado. As atividades específicas das enzimas do ciclo da uréia foram determinadas em amostras de fígado de peixe de águas cujo pH é neutro. As espécies estudadas, Hoplias lacerdae, Hoplerithrynus unitaeniatus e Hoplias malabaricus, são ureogênicas. A síntese de uréia não é a rota metabólica utilizada para detoxificar a amônia em H. lacerdae e H. unitaeniatus expostas a ambiente alcalino. O perfil da amônia plasmática em ambas as espécies apresentaram duas respostas bioquímica distintas. A excreção de uréia em H. malabaricus foi superior em águas alcalinas, e transição para o ureotelismo é proposta. O grau de excreção nitrogenada em H. malabaricus foi superior aos valores citados, e o aumento da excreção de uréia sugere que essa espécie é ureotélica em águas alcalinas.