Characterization of amylase and protease activities in the digestive system of Concholepas concholepas (Gastropoda, muricidae).
Concholepas concholepas
Carvajal, N, Cerda-Llanos, V, Forttes, D, Gutierrez, A. P, Uribe, E. A.
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/132100v1.abstract
Concholepas concholepas (loco) es un gasterópodo carnívoro que habita en las costas de Chile y Perú. Su pesca mostró una gran importancia en las últimas décadas, sin embargo, ahora depende principalmente de la gestión artesanal de poblaciones silvestres. La alimentación es uno de los factores importantes que ha restringido el establecimiento de la cría de locos en el campo a gran escala. Las preferencias alimentarias de C. concholepas consisten en mitílidos y cirípedos, sin embargo, su fisiología digestiva no ha sido estudiada y sus enzimas digestivas aún no se han caracterizado. La purificación de amilasa y proteasa de la glándula digestiva y de la glándula de Leibleína de C. concholepas se realizó mediante cromatografía de intercambio iónico (DEAE-celulosa), y la PAGE-sustrato indicó la presencia de amilasa y proteasa en las fracciones recogidas de la columna. . Los ensayos enzimáticos de amilasa mostraron su máxima actividad a pH 7,0 y 50°C en la glándula digestiva. La proteasa por otra parte mostró una gran actividad ácida, específicamente a pH 3,0 en ambos órganos, también a 50°C. La inhibición de la actividad amilolítica se observó en presencia de EDTA e iones metálicos como MnCl2, MgCl2, ZnSO4, mientras que aumentó en presencia de CaCl2, NaCl, KCl. También se realizaron ensayos de inhibición de proteasas evidenciándose principalmente la presencia de proteasas aspárticas y una presencia baja pero no inexistente de serina proteasas. Nuestros resultados proporcionan evidencia de importantes actividades proteolíticas pero también amilolíticas presentes en el sistema digestivo del loco, lo que proporciona evidencia de que este molusco tiene capacidades digestivas más amplias de lo que inicialmente se pensaba, lo que podría conducir al desarrollo de dietas alimenticias alternativas.
Concholepas concholepas (loco) is a carnivorous gastropod that inhabits the coast of Chile and Peru. Its fisheries showed a great importance in the past decades, however, now mainly relies on artisanal management of wild stocks. Feeding is one of the important factors that have restrained the establishment of large scale field rearing of loco. C. concholepas food preferences consist of mytilids and cirripeds, however its digestive physiology has not been studied and its digestive enzymes have not been yet characterized. The purification of amylase and protease from the digestive gland and the gland of Leiblein of C. concholepas were performed by ionic exchange chromatography (DEAE-cellulose), and substrate-PAGE indicated the presence of the amylase and protease in the fractions collected from the column. Amylase enzymatic assays showed its maximum activity at pH 7.0 and 50°C in the digestive gland. Protease on the other hand showed a great acidic activity, specifically at pH 3.0 in both organs, also at 50°C. Inhibition of the amylolytic activity was observed in the presence of EDTA, and metal ions like MnCl2, MgCl2, ZnSO4, while it was enhanced in the presence of CaCl2, NaCl, KCl. Protease inhibition assays were also performed evidencing mainly the presence of aspartic proteases and a low but not inexistent presence of serine proteases. Our results provide evidence of important proteolytic but also amylolytic activities present in the digestive system of loco, providing evidence that this mollusc has wider digestive capabilities than initially though, which could potentially lead to the development of alternative food diets.
