Oxygen consumption and ammonia excretion of Penaeus setiferus, P. schmitti, P. duorarum and P. notialis postlarvae fed purified test diets: effect of protein level on substrate metabolism

Consumo de oxigeno y excreción de amonio de las postlarvas de Penaeus setiferus, P. schmitti, P. duorarum, y P. notialis alimentadas con dietas purificadas: effecto del nivel de proteínas en el sustrato metabólico

¹ Laboratorio de Ecofisiología, Depto. Biología, Fac. de Ciencias, UNAM, D. F. México 04510, México
² Centro de Investigaciones Marinas, Universidad de la Habana, Ave. la. 2808, Miramar, Cd. Habana, Cuba
³ Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, UNAM, D.F. Mixico 04510, México
⁴ Departamento de Ciencias de la Nutricíon y los Alimentos, Universidad Iberoamericana, D. F. México

Received: 29 July 1994
Accepted: 14 February 1995

Abstract

Taking into account that the relationship between metabolic substrate and the characteristics of the diet is essential for understanding the mechanisms associated with the use of the components of a certain food substance, the aim of this study was to examine the metabolic substrate used by Penaeus setiferus, P. schmitti, P. duorurum and P. notialis postlarvae PL 35–40 (35–40 days after metamorphosis) fed purified diets with different levels of proteins (40, 50, 60 and 65%). Oxygen consumption and ammonia excretion were measured in animals in intermoult which had been acclimatized to each diet over a minimum of 5 days. Measurements were taken on fasted (24 h) and fed animals. Oxygen consumption of fasting animals increased with a rise in the proteins of the diet in the four species. In the fed animals, this tendency was observed in P. setiferus and P. notialis, while in P. schmitti and P. duorarum oxygen consumption was a weak relationship, decreasing or increasing with a diet with 50% protein. Both in fasting and feeding animals, the ammonia excretion increased with the increase in proteins in the diet. The O : N atomic ratios of the four species decreased (between 30 and 3), according to increase in dietetic protein : energy ratio, (10.4 to 17.0 mg protein/kcal). The highest value of O : N ratio was observed in P. setiferus (40% of protein requirement, O : N = 24 to 34) and lowest in P. schmitti (60% of protein requirement, O : N = 4 to 11), with intermediate values in P. duorarum and P. notialis (50% protein requirement, O : N = 8 to 14 and 13 to 19, respectively). These results support previous research that showed that the omnivorous-herbivorous species, like P. setiferus, use protein-lipids normally as energy source in contrast to omnivorous-carnivorous species such as P. duorarum which use protein preferentially as a source of energy.

Resumen

Teniendo en consideración que la relación entre el sustrato metabólico y las características de la dieta son esenciales para entender los mecanismos asociados con el uso de los componentes del alimento, el objetivo de este estudio fué el de examinar el sustrato metabólico usado por las postlarvas PL 35–40 (35–40 días después de la metamorfosis) de Penaeus setiferus, P. schmitti, P. duorarum y P. notialis alimentadas con dietas purificadas elaboradas con diferentes niveles de proteínas (40, 50, 60 y 65 %). El consumo de oxígeno y la excreción de amonio fueron medidos en animales en intermuda los cuales fueron aclimatados a cada dieta por un mínimo de 5 días. Las mediciones metabólicas fueron realizadas en animales con 24 h de ayuno y después de haber sido alimentados. El consumo de oxígeno de ayuno de los animales de las cuatro especies aumentó en relación al incremento de las proteínas en la dieta. En animales alimentados, esta tendencia fué observada en P. setiferus y en P. norialis, mientras que en P. schmitti y en P. duorarum el consumo de oxígeno no presentó relatión con el aumento en las proteínas de la dieta. Tanto en los animales en ayuno como alimentados de las cuatro especies, la excreción de amonio aumentó cón el incrementó de las proteínas de la dieta. La razón O : N de las cuatro especies disminuyó (entre 30 y 3), de acuerdo con el incremento de la razón proteína: energía de la dieta (10.4 a 17 mg proteina/kcal). Los mayores valores de O : N fueron observados en P. setiferus (40% de requerimiento proteico O : N = 24 a 34) y los menores valores en P. schmitti (60 % de requerimiento proteico y O : N = 4 a 11), con valores intermedios en P. duorarum y P. notialis (50 % de requerimiento proteico y O : N = 8 a 14 y 13 a 19, respectivamente). Estos resultados sostienen hipótesis previas que demuestran que especies omnivoras-herbivoras, tales como P. setiferus usan las proteínas y los lípidos normalmente como sustrato energético en contraste con las especies omnivoras-camivoras que, como P. duorarum, usan preferencialmente las proteínas como fuente de energía.