Digestive proteases of Morelet’s crocodile (Crocodylus moreletii) in three life stages

• Castillo-Rodríguez, Manuel Alejandro ^[1] ; Rangel-Mendoza, Judith Andrea ^[1] ; Peña-Marín, Emyr Saúl ^[2] ; Álvarez-González, Carlos Alfonso ^[1] ; López-Luna, Marco Antonio ^[1] ; Maytorena-Verdugo, Claudia Ivette ^[3]
  1. [1] Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

     Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

     México

     
  2. [2] Universidad Autónoma de Baja California

     Universidad Autónoma de Baja California

     México

     
  3. [3] Universidad Politécnica del Centro

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• Localización: Revista de Biología Tropical, ISSN 0034-7744, Vol. 72, Nº. 1, 2024 (Ejemplar dedicado a: Revista de Biología Tropical (Rev. Biol. Trop.) RBT - January-December, 2024; e57126)
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Proteasas digestivas del cocodrilo de pantano (Crocodylus moreletii) en tres etapas de vida
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  • español

    Introducción: El cocodrilo de pantano (Crocodylus moreletii) es una especie distribuida en el sureste mexicano y amenazada por múltiples presiones. Objetivo: Caracterizar las proteasas digestivas en fase ácida (estómago) y fase alcalina (intestino) en tres etapas de vida de C. moreletii en cautiverio (cría, juvenil y adulto). Métodos: Se cuantificaron las actividades de proteasas alcalinas y ácidas totales utilizando caseína y hemoglobina como sustrato. Las actividades de tripsina, quimotripsina, leucina aminopeptidasa y elastasa se cuantificaron utilizando sustratos sintéticos. Los perfiles de proteasas se analizaron mediante SDS-PAGE y PAGE nativa. Resultados: La actividad específica de las proteasas ácidas y alcalinas mostró diferencias entre las tres tallas, encontrándose la mayor actividad en el estadio juvenil. Las actividades de tripsina, quimotripsina, leucina aminopeptidasa y elastasa fueron mayores en las crías. Hubo diferencias en el pH y temperatura óptimos de las proteasas ácidas y alcalinas, tripsina y leucina aminopeptidasa entre las tres tallas, demostrando la diversificación de las enzimas según las diferentes tallas, así como la presencia de isoformas específicas en cada talla de C. moreletii. El zimograma en fase ácida mostró cuatro bandas con actividad similar a pepsina en la cría y juvenil, mientras que en el adulto solo se detectaron dos de las cuatro bandas. El zimograma alcalino mostró que la cría tuvo el mayor número de bandas de actividad en comparación con las otras tallas, correspondiente a la alta actividad específica reportada en la fase alcalina. Conclusiones: Las proteasas digestivas del cocodrilo de pantano presentaron características bioquímicas y en número de proteasas diferentes entre cría, juvenil y adulto. Esto podría ayudar en el futuro diseño de dietas balanceadas, así como al manejo y producción sustentable de esta especie.

  • English

    Introduction: Morelet’s crocodile (Crocodylus moreletii) is a species distributed in the Mexican southeast and threatened due to multiple pressures. Objective: To characterize the digestive proteases in the acid phase (stomach) and alkaline phase (intestine) of three life stages of C. moreletii in captivity (hatchling, juvenile, and adult). Methods: Total alkaline and acid protease activities were quantified using casein and haemoglobin as substrates. Trypsin, chymotrypsin, leucine aminopeptidase, and elastase activities were quantified using synthetic substrates. Protease profiles were analysed by SDS-PAGE and Native-PAGE. Results: The specific activity of acid and alkaline proteases showed differences between the three stages, finding the highest activity in the juveniles. Trypsin, chymotrypsin, leucine aminopeptidase, and elastase activities were higher in hatchlings. There were differences in optimum pH and temperature of acid and alkaline proteases, trypsin, and leucine aminopeptidase between the three stages, demonstrating the diversification of the enzymes according to different stages, as well as the presence of specific isoforms in each stage of C. moreletii. The acid phase zymogram showed four bands with pepsin-like acid activity in the hatchling and juvenile crocodile, while in the adult only two of the four bands were detected. The alkaline zymogram showed that the hatchling had the highest number of activity bands compared to the other stages, corresponding to the high specific activity reported in the alkaline phase. Conclusions: Digestive proteases of Morelet’s crocodile differ in their biochemical characteristics and the number of proteases between hatchling, juvenile, and adult. This could help in the future design of balanced diets as well to the sustainable management and production of this species.