Biol. Mar. Medit. (2005), 12 (1): 198-200
M. Mancuso, G. Caruso, M.G. Denaro*, M.T. Costanzo,
G. Maricchiolo, F. De Pasquale
CNR - Istituto per l’Ambiente Marino Costiero (IAMC) - Sezione di Messina,
Spianata S. Raineri, 86 – 98122 Messina, Italia.
*Dipartimento di Fisiologia Generale e Farmacologia, Università di Messina, Italia.
PATTERNS ENZIMATICI DEL TRATTO DIGESTIVO
DI ANGUILLA ANGUILLA A DIGIUNO E DOPO ALIMENTAZIONE
ENZYMATIC PATTERNS OF THE DIGESTIVE TRACT
OF EUROPEAN EEL (ANGUILLA ANGUILLA)
AT STARVATION AND AFTER FEEDING
Abstract
A study of the digestive enzymes of European eel was carried out in order to achieve information on
the digestive physiology of this species; total proteases, pepsin, trypsin, chymotrypsin, carboxypeptidases
A and B, amylase and lipase were measured. After feeding, all enzyme patterns increased, particularly
carboxypeptidase A and lipase in the intestine and stomach, respectively. The low levels of amylase activity
measured in A. anguilla indicated the scarce hydrolytic activity over carbohydrates.
Key-words: Anguilla anguilla, digestion, enzymes, physiology.
Introduzione
L’anguilla europea (Anguilla anguilla Linneo, 1758) è un teleosteo eurialino
appartenente alla famiglia Anguillidae. Allevata in estensivo da moltissimi anni,
è una specie molto apprezzata, soprattutto nel Nord Italia. Al fine di migliorare
i protocolli alimentari finora esistenti ed acquisire informazioni sulla fisiologia
digestiva relativamente alle potenzialità metaboliche, è stato condotto uno studio
sul pattern enzimatico di Anguilla anguilla (European eel) in condizioni di digiuno
e dopo assunzione di cibo per esaminare le eventuali variazioni legate ai processi
digestivi.
Materiali e metodi
Nel dicembre 2002, esemplari (n = 10) di Anguilla anguilla allevati da 48 mesi
(peso medio 133 ± 2.3 g, lunghezza totale media 26 ± 1.2 cm), sono stati stabulati
in una vasca circolare in PVC (capacità 300 l) a flusso continuo, con fotoperiodo
naturale e temperatura di circa 20 °C. Essi sono stati alimentati “ad libitum”
con una dieta fresca a base di sarde e sacrificati a digiuno al mattino e dopo 4
ore dall’assunzione di cibo, previa anestesia con MS 222 alla concentrazione di
0.1 ppm. La scelta di un unico intervallo temporale di 4 ore è stata dettata dal
ridotto numero di esemplari disponibili e dalla necessità di analizzare un numero
di individui statisticamente significativo (5 per ciascuna fase digestiva).
Campioni di stomaco ed intestino sono stati omogeneizzati in Potter Ultraturrax
e diluiti 1:20 in tampone Tris HCl 50 mM pH 7. Tutte le operazioni sono state
effettuate a freddo (4 °C), al fine di evitare la denaturazione enzimatica. Dopo la
centrifugazione a 3000 rpm per 20’ a 5 °C, il supernatante ottenuto è stato utiliz-
Enzimi digestivi in Anguilla anguilla
199
zato come estratto enzimatico per valutare le seguenti attività: attività proteolitica
totale, pepsina, tripsina, chimotripsina, carbossipeptidasi A e B, amilasi e lipasi
(Caruso et al., 2001). Tutti i valori sono stati infine riportati come attività specifiche (U/mg proteina), normalizzandoli rispetto al contenuto in proteine. I dati
sono stati sottoposti ad analisi della varianza (ANOVA) per valutare la significatività statistica delle differenze fra i valori ottenuti nelle due fasi digestive.
Risultati
La Tab. 1 riporta le misure di attività enzimatica ottenute sugli esemplari esaminati. I valori di attività proteolitica totale ottenuti hanno presentato un picco
nello stomaco a pH 2 sia a digiuno che dopo ingestione; nell’intestino il picco di
attività è stato osservato sia a pH 9 a digiuno che a pH 6, quattro ore dopo il
consumo di cibo.
Tab. - Enzimi digestivi di Anguilla anguilla (n=5).
Sono riportati i valori medi misurati ± deviazione standard, ed i valori (F) di analisi
della varianza calcolati fra le due condizioni sperimentali.
Tab.1- Enzimi digestivi
di Anguilla
(n=5).in U/mg di proteina per le proteasi e in U/ml per amilasi e lipasi;
I dati
sonoanguilla
espressi
Sono riportati i valori*P<0.05;
medi misurati**P<0.01
± deviazione n.d.=non
standard, ed i valori
(F) di analisi della varianza calcolati fra le due
determinato.
condizioni sperimentali.
I dati sono
espressi ininU/mg
di proteina
per le proteasi
e in U/ml per amilasi e lipasi; *P<0.05; **P<0.01
Digestive
enzymes
Anguilla
anguilla
(n=5).
n.d.=non determinatoThe
mean values ± standard deviation, and F values of analysis of variance calculated between two
are reported.
Data are
expressed
in U/mg
protein
for proteases
in two
U/ml
for amylase
andare
lipase;
The mean values ± standard
deviation,
and F values
of analysis
of variance
calculated and
between
experimental
conditions
reported.
**P<0.01
n.d.=
Data are expressed in*P<0.05;
U/mg protein
for proteases
and innot
U/mldeterminated
for amylase and lipase; *P<0.05; **P<0.01
Digestive enzymes inexperimental
Anguilla anguillaconditions
(n=5).
n.d.=not determined
A digiuno
Dopo ingestione
F
Digiuno vs ingestione
pepsina
41716.44 ± 2144
163062.29 ± 5807
19.21
0.00 ± 0.00
0.00 ± 0.00
n.d.
tripsina
343.04 ± 212
352.05 ± 124
0.01
1346.36 ± 657
3312.41 ± 154
0.01
Stomaco
chimotripsina
Intestino
A digiuno
Dopo ingestione
F
Digiuno vs ingestione
2422.29 ± 1165
11512.58 ± 788
2.09
8177.37 ± 3144
75589.39 ± 3445
10.44*
carbossipeptidasi A
0.00 ± 0.00
0.00 ± 0.00
n.d.
22.8 ± 1.7
2143.9 ± 115
68.00**
carbossipeptidasi B
0.00 ± 0.00
245.92 ± 123
n.d.
669.09 ± 53.4
361.98 ± 76
5.46
amilasi
3.37 ± 1.22
10.85 ± 4.5
9.86*
0.715 ± 0.35
1.11 ± 0.41
2.68
lipasi
6.65 ± 0.67
17.76 ± 3.4
11.72**
13.68 ± 9.1
14.25 ± 6.2
0.01
Dopo ingestione la pepsina nello stomaco ha presentato livelli di attività maggiori rispetto a quelli misurati a digiuno; nessuna attività è stata, invece, riscontrata nell’intestino sia a digiuno che dopo ingestione. Il contenuto in tripsina è
risultato elevato nell’intestino, a livello del quale sono stati registrati dopo assunzione di cibo valori di attività 2.46 volte maggiori rispetto ai valori registrati a
digiuno. In maniera analoga alla tripsina, anche la chimotripsina ha presentato
spiccati livelli di attività nell’intestino, nel quale è stato misurato dopo ingestione
un incremento pari a 9.24 volte i valori a digiuno.
I valori di carbossipeptidasi A misurati nell’intestino dopo ingestione hanno
mostrato un aumento significativo (circa 94 volte, F1,9 = 68.0, P < 0.01) rispetto al
digiuno; al contrario la carbossipeptidasi B ha presentato un decremento di attività dopo assunzione di cibo.
200
M. Mancuso, G. Caruso, M.G. Denaro, M.T. Costanzo, G. Maricchiolo, F. De Pasquale
Il contenuto in amilasi dello stomaco è aumentato di circa 3 volte dopo ingestione; nell’intestino invece non sono state rilevate variazioni significative tra le
due condizioni nutrizionali. Dopo ingestione, anche i valori di attività lipolitica
nello stomaco sono aumentati significativamente (F1,9 = 11.72, P < 0.01) (con un
incremento in confronto al valore a digiuno pari a 2.67 volte).
Conclusioni
Data la scarsa disponibilità di dati sul contenuto in enzimi digestivi e sull’andamento dei processi enzimatici di Anguilla anguilla (Garcia-Gallego et al.,
1995; Schmidt et al., 1984), lo studio condotto contribuisce ad ampliare le conoscenze sulla fisiologia digestiva di tale specie. Livelli di attività proteolitica più
elevati sono stati riscontrati a livello gastrico anziché intestinale, in accordo con
Morishita et al. (1964). Il picco di attività registrato a pH 2 nello stomaco è attribuibile al contenuto in pepsina, come riportato da Hidalgo et al. (1999). Il riscontro di un’elevata attività proteasica negli esemplari analizzati è in accordo con
quanto osservato in altre specie ittiche carnivore precedentemente studiate, come
Pagellus bogaraveo (Caruso et al., 2003). I bassi valori di attività amilolitica misurati in A. anguilla risultano, invece, indicativi di una ridotta capacità di idrolisi dei
carboidrati, come riportato da Hidalgo et al. (1999). Dopo l’assunzione del cibo,
tutte le attività enzimatiche hanno presentato un incremento significativo, ad eccezione della carbossipeptidasi B, probabilmente a causa dei lunghi tempi digestivi
richiesti dalla specie (Takii et al., 1985). I ridotti tempi di digestione (4 h) presi
in considerazione nel nostro studio non permetterebbero infatti di rilevare il picco
di attività digestive, che secondo Chiu e Pan (2002) in Anguilla japonica avrebbe
luogo 11 h dopo ingestione. Future indagini condotte prolungando i tempi fra
ingestione del cibo e sacrificio dell’animale, potrebbero apportare ulteriori informazioni sull’andamento dei processi digestivi in A. anguilla.
Bibliografia
CARUSO G., GENOVESE L., MICALE V., SPEDICATO M.T., MANCUSO M. (2001) Preliminary investigation of the digestive enzymes in Pagellus erythrinus (Linneo 1758) larvae.
Mar. Fresh. Behav. Physiol., 34: 265-268.
CARUSO G., GENOVESE L., MANGANARO A., MAIMONE G., MANCUSO M., PALMEGIANO G.B. (2003) - Enzimi digestivi in Pagellus bogaraveo: tre diete a confronto. Biol.
Mar. Medit., 10 (2): 430-433.
CHIU S.T., PAN B.S. (2002) - Digestive protease activities of juvenile and adult eel (Anguilla
japonica) fed with floating feed. Aquaculture, 205: 141-156.
GARCIA-GALLEGO M., BAZOCO J., SUAREZ M.D., SANZ A. (1995) - Utilization of
dietary carbohydrates by fish: a comparative study in eel and trout. Animal Sciences, 61:
427-436.
HIDALGO M.C., UREA E., SANZ A. (1999) - Comparative study of digestive enzymes in
fish with different nutritional habitus. Proteolytic and amylase activities. Aquaculture, 170:
1393-1399.
MORISHITA T., NODA H., KITAMIKADO M., TAKAHASHI T., TACHINO S. (1964) - The
activity of digestive enzymes in fish. J. Fac. Fish. Pref. Univ. Mie (Japan), 6 (2): 239-246.
SCHMIDT O., GREUEL E., PFEFFER E. (1984) - Digestibility of crude protein and organic matter
of potential sources of dietary protein for eels (Anguilla anguilla L.). Aquaculture, 41: 21-30.
TAKII K., SHIMENO S., TAKEDA M. (1985) - Change in digestive enzymes activities in eel
after feeding. Bull. Jpn. Soc. Sci. Fish., 51 (2): 2037-2031.
