Evaluación de la actividad enzimática de citocromo C oxidasa y ATP sintasa de Rhyzoperta dominica bajo el efecto de atmósferas modificadas

Abstract

Rhyzopertha dominica es considerada una plaga primaria muy destructiva. Actualmente, se cuenta con una gran variedad de métodos, físicos y químicos, para controlar la aparición de distintas plagas en granos almacenados, de los cuales resalta la utilización de aceites esenciales como una alternativa sustentable para el medio ambiente y como una sucesión de los plaguicidas, a los cuales algunos insectos presentan resistencia. Por otra parte, métodos físicos como la variación en la temperatura de almacenamiento y la modificación de la concentración de gases, está siendo probada. Existen pocos estudios que evalúen la respuesta bioquímica, específicamente, la generación de energía en insectos bajo el estrés hipóxico, debido a esto el objetivo de esta investigación consistió en evaluar la actividad enzimática de Citocromo c oxidasa (COX) y ATPasa de R. dominica expuesta a diferentes atmósferas modificadas durante 12 y 24 h. Para cumplir con el objetivo se realizó un bioensayo en donde se expusieron a los insectos a condiciones de hipoxia (5% de O2) y normoxia (19% de O2). Posteriormente, se evaluó la concentración de lactacto y se detectaron diferencias significativas entre los organismos en normoxia e hipoxia (p<0.05), confirmándose con ello que los insectos cambiaron su metabolismo aerobio a anaerobio. También se encontró que la concentración proteica mitocondrial aumentó en hipoxia con respecto a los insectos en condiciones de normoxia. La actividad de la COX presentó un aumento en la actividad a las 12 h, respecto a los insectos en normoxia y se detectó una supresión en la actividad a las 24 h. Lo anterior podría indicar que R. dominica presenta una adaptación a las condiciones hipóxicas a largo plazo, mientras que en las primeras horas de exposición a la baja concentración de oxígeno intenta compensar la demanda energética. Adicional a estos resultados se observó una disminución en la actividad ATPasa en hipoxia respecto a los organismos en normoxia. Los resultados obtenidos en esta investigación podrían evidenciar que R. dominica activa el metabolismo anaerobio e incrementa la cantidad de lactato para satisfacer la demanda de energía y el ATP generado es hidrolizado para mantener el potencial de membrana. Así, a medida que se extiende el tiempo de la hipoxia se crea un desbalance en la producción y demanda de ATP, hasta llegar a un agotamiento de energía.