digestive protease activity in juvenile farfantepenaeus californiensis as a function of dissolved...

8
Digestive protease activity in juvenile Farfantepenaeus californiensis as a function of dissolved oxygen and temperature Lucõ Âa Ocampo 1 & J Marina Ezquerra 2 1 Centro de Investigaciones Biolo Âgicas del Noroeste (CIBNOR), La Paz, Me Âxico 2 Departamento de Investigacio Ân y Posgrado en Alimentos, Universidad de Sonora, Hermosillo, Sonora Correspondence: Lucõ Âa Ocampo, Centro de Investigaciones Biolo Âgicas del Noroeste (CIBNOR), Apdo, Postal 128, La Paz, BCS 23000 Me Âxico. E-mail: [email protected] Abstract Total protease, trypsin and chymotrypsin activities were examined in postlarval Farfantepenaeus califor- niensis (Holmes) after they had been reared for 50 days at two dissolved oxygen concentrations (5.8 and 2.6 mg L 1 ) and three temperatures (19, 23 and 27 8C). Three replicated experiments were performed with a 12-h light/dark photoperiod. Two-way analysis of variance indicated a significant effect of temperature and oxygen (P < 0.05) on total protease and chymotrypsin activities, but no effect of oxygen was found on trypsin activity. A tendency towards increased protease, trypsin and chymotryp- sin activities with acclimation temperature was ob- served. Total protease activity (units per mg protein) varied from 0.26 in shrimp held at 19 8C and low oxygen concentration to 1.41 in shrimp held at 23 8C and high oxygen concentration. Trypsin ac- tivity (units per mg protein) varied from 0.16 in shrimp held at 19 8C and low oxygen concentration to 0.86 in shrimp held at 27 8C and high oxygen concentration. Chymotrypsin activity (units per mg protein) varied from 0.014 in shrimp held at 19 8C and low oxygen concentration to 0.15 (units per mg protein) in shrimp held at 27 8C and low oxygen concentration. Sodium dodecyl sulphate polyacryla- mide gel electrophoresis (SDS-PAGE) zymograms of hepatopancreas from each of the treatment groups showed numerous bands. The results suggest that different digestive protease enzymes arise as an adaptation mechanism to temperature and dissolved oxygen variations at this particular stage of life. Keywords: trypsin, chymotrypsin, dissolved oxygen, temperature, shrimp Introduction Aquacultured organisms may experience a series of complex interactions between biotic and abiotic conditions: food, temperature, salinity, dissolved oxygen, light, organic matter and rearing density. Inappropriate management and lack of knowledge of the general biology and the physiology of an aquacultured species can lead to decreased growth and survival rates, resulting in lower production and therefore reduced income. In the optimization of aquaculture production, water temperature and dissolved oxygen level are two very important factors (Chen 1985) because these dominate the physiology and behaviour of the organisms. Tem- perature and the oxygen content interact through their joint effects on metabolism (Neill 1989). Digestive enzyme analysis is an excellent tool for the physiologists because it describes patterns in an animal's dietary regimen, such as the ability to spe- cifically hydrolyse individual materials in the diet, the response to differing nutrient sources and levels, bacterial contribution to digestion, cyclic secretion and changes as the animal grows and matures (Lee, Smith & Lawrence 1984). The hepatopancreas or midgut gland of crustaceans is the site of digestive enzyme synthesis and secretion and the main site of nutrient absorption. Aquaculture Research, 2002, 33, 1073±1080 ß 2002 Blackwell Science Ltd 1073

Upload: lucia-ocampo

Post on 06-Jul-2016

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

��������� ������ ������� �� ��������

������������� ��� ���� �� �� � ������� �

�������� � ��� ��� ���������

������ ����� � ������ ���������

������� �� ����� ������� ������ ���� ��� �������� �������� �� ���� ���������� ����!���� �� ����� ������ " ��� ���� �� #��!������ $��������� �� %������ &��!������� %�����

������������ �'�(�� ���! �� ������ �� ����� ������� ������ ���� ��� �������� �������� # ��� ������ ��)� �� ���� ��% �*+++

�������, -.!���/ ����! �0��1���,!�

�������

2���� �������� ��" ��� ��� �3"!���" ��� ���������

4��� ���!���� �� �������� ������������� ��� ����

� �� �&��!��� �5��� �3�" 3�� 1��� ������ 5��

6+ ��"� �� �4� �������� ��" �� ��������������

�6,) ��� �,7! ���� ��� �3��� ��! ����'��� ��8�

�* ��� �9 ���, 23��� �� ������� �� ���!����

4��� ��5��!�� 4��3 � ��.3 �� 3�:���; 3��� �����,

24�.4�" ����"��� �5 ������� ��������� � �� ��5�����

�55��� �5 ��! ����'�� ��� ��" �� ���+,+6� �� �����

������� ��� �3"!���" ��� ���������� 1'� �� �55��� �5

��" �� 4�� 5�'�� �� ��" ��� ������", # �������"

��4���� ��������� �������� ��" ��� ��� �3"!���" .

��� ��������� 4��3 �����!����� ��! ����'�� 4�� �1.

�����, 2���� ������� ������" �'���� �� ! �������

����� 5��! +,�7 �� �3��! 3��� �� �8 �� ��� ��4

��" �� ������������� �� �,<� �� �3��! 3��� ��

�* �� ��� 3� 3 ��" �� �������������, 2�" ��� ��.

����" �'���� �� ! ������� ����� 5��! +,�7 ��

�3��! 3��� �� �8 �� ��� ��4 ��" �� �������������

�� +,)7 �� �3��! 3��� �� �9 �� ��� 3� 3 ��" ��

�������������, �3"!���" ��� ������" �'���� �� !

������� ����� 5��! +,+�< �� �3��! 3��� �� �8 ����� ��4 ��" �� ������������� �� +,�6 �'���� �� !

������� �� �3��! 3��� �� �9 �� ��� ��4 ��" ��

�������������, %���'! �����"� �'� 3��� ��"���"��.

!��� �� ������� 3������ �%�%.�#=-� �"!� ��!� �5

3� ��� ������� 5��! ���3 �5 �3� �����!��� ��' �

�3�4�� �'!���'� 1����, 23� ���'��� �' ��� �3��

��55����� �� ����� ������� ���"!�� ����� �� ��

��� ������ !��3����! �� ��! ����'�� ��� ��������

��" �� ��������� �� �3�� �����'��� ��� � �5 ��5�,

�������� ��" ���� �3"!���" ���� ����������" ���

��! ����'��� �3��!

���������

#>'��'��'��� �� ����!� !�" �� ������� � ������

�5 ��! ��� ������������ 1��4��� 1����� ��� �1�����

����������/ 5���� ��! ����'��� �������"� ��������

��" ��� �� 3�� �� ���� !����� ��� ������ ������",

�� �� ����� !��� �!��� ��� ���; �5 ;��4��� �

�5 �3� ������ 1���� " ��� �3� 3"����� " �5 ��

�>'��'��'��� � ����� ��� ���� �� ��������� ��4�3

��� �'���� ������ ���'���� �� ��4�� ���'�����

��� �3���5��� ���'��� ����!�, � �3� � ��!�������

�5 �>'��'��'�� ���'������ 4���� ��! ����'�� ���

�������� ��" �� ���� ��� �4� ��" �! ������

5������ ��3�� �8)6� 1���'�� �3��� ��!����� �3�

3"����� " ��� 1�3���'� �5 �3� �� ����!�, 2�!.

����'�� ��� �3� ��" �� ������� �������� �3��' 3

�3��� ?���� �55���� �� !���1����! ������ �8)8�,

�� ����� ���"!� ����"��� �� �� ��������� ���� 5��

�3� 3"����� ���� 1���'�� �� ������1�� ������� �� ��

���!��@� ������" �� �!��� �'�3 �� �3� �1����" �� � �.

��5�����" 3"����"�� ������'�� !�������� �� �3� �����

�3� ��� ���� �� ��55���� �'������ ��'���� ��� ������

1�������� ������1'���� �� �� ������� �"���� ���������

��� �3�� �� �� �3� ���!�� ��4� ��� !��'��� �����

%!��3 A ��4����� �8)<�, 23� 3� ��� ������� ��

!�� '� ���� �5 ��'�������� �� �3� ���� �5 �� �����

���"!� �"��3���� ��� ��������� ��� �3� !��� ���� �5

�'������ �1��� ����,

#>'��'��'�� �������3� �++�� ��� �+9*B�+)+

� �++� ����;4��� %������ ��� �+9*

���� ������ ������ ��������� �3� ���"!�� �5

��'�������� 3�� 1��� 5��'��� �� �3� �3�� �� ��

���"!� ��������� �'��� �3��� ��5� �"��� �C��

D��!3�'�� �89*E ����� A F����� �88+�� �� �3�

��! ������ �� ���� �5 �� ������ �=�1��� A ��;��

�898E ���� A �������" �8)*�� �� ��� ������ ��

��4 ����� ���� �� ��, �8)<E ����(� '��� �� C�"�

��'����� A G���� �88<� ��� �� �3��� 3"�� ������

��� �!!'���� ���� �3�������������� �C�� D��!.

3�'��� %������ ������ ������.=�'� A �� ��'�.

��� �886�E C�� D��!3�'��� ��'����' A ��

��'���� �8861E H����� �� ��'����� %����� A C��

D��!3�'�� �887�, &�4���� �� ��5��!����� ��

�����1�� �� �3� �55��� �� ��� .���! ��� ������ �5

�� ����� ���"!� ������" �5 �'��'��� �3��! � ��

����1��� �'�3 �� ��! ����'�� ��� �������� ��" ��,

23� �1?����� �5 �3�� �������3 4�� �� �1���� ��5��.

!����� ��������� �3� � � �� ������"��� �� �����

���"!���� ������" �3�� �� �� ?'����� �� ��� ���� ���

�� ��� ���� �� � 6+.��" �����!����� ����� ��

��55����� ��! ����'��� ��� �������� ��" �� �����,

23�� ��5��!����� 4��� 3�� '� �� '��������� 1�����

�3� ������ 3"����� " ��� ��� ������ �5 �3�

� �����,

�������� ��� ������

��!��"�

$����� ��3��4��� ������� ��� �3�!����� ��� �"��3����

�'1������ 4��� �1������ 5��! %� !�, �%�, ��'��� ���

$%#�, &�!!�������. ���� ������ 4�� '��3����

5��! �� ���!������� ������ ����� �#� $%#�,

-������ 3������ �3�!1��� 4��� 5��! &�55�� �%��

F��������� �#� $%#� ��� ������� 3������ ��� ����

5��! ���.��� ����3!���� �#� $%#�, �����'���

!��� ������ �������� ��D�� 5�� ������� 3������

4�� �1������ 5��! �3��!���� ������3 �$ �����

%4�����,

#��" �����$�

��������� �� ��� ���� �� 4��� �1������ 5��! �3�

������ �� ����� ������� ������ ���� ��� ��������

�� ���!����� �3��! 5��!, 24���" �� ����!� 4���

��������� ������'���" 4�� 3�� ��� ����� �� �++.�

������ ���;� 5����� 4��3 5������� ���4���� �� *7 �

�������", 23��� ��! ����'��� ��8� �* ��� �9 ������ �4� �������� ��" �� ���� ����� �6,) ���

�,7! ���� 4��� �������� 1���� �� ����'� 4��;

�C��������� A ���! � �88*�, 23��� ���;� 5�� ���3

�����!��� 4��� !���������,

2�! ����'�� ��� �������� ��" �� ����� 4���

���������� �� ������1�� 1" ���! �� C����������

C�� ��� �������� ��� �� ������ ��+++�, �� ����!�

4��� 5�� �� � � �� �4��� ����" 4��3 � ��!!������

���� �5 *6I ��'�� ������� ��� 4��� ����4�� �� ��4

5�� 6+ ��"�,

������ ���$����

#� �3� ��! ������ �5 �3� ��4�3 ��'�" �� �3� ��55��.

��� ��! ����'�� ��� �� ������ �3��! 4��� ����.

��'���" 4�� 3�� ��� �3�� �����5���� 1" �'1!�����

�3�! �� ���� 4����, #�� ����"� 4��� ��5��!�� ��

��� ������ 5�� ���3 ���;,

������� �� �� ������� ���� �� �� ���� �� �� ���

�� ��

23� �� ����!� 4��� �� ������ ���� �� 3����3����

����1��!��,23�3� ��� ��������� �!�� '� ������

5��! +,7*B+,�7 �3��! 5��! ��� ������ ���;� �5

���!��� ;� � �� �* ��� �9 �� �� 1��3 ��!���� ��" ��

�����1����" �����!��� ���#� ��� '���!���� ��".

�� �����1����" �����!��� �$�#� 4��� ��!���

5��! �� 3����3����� �� ������" ���������� 3�!� ��.

���� �� < ��� ������5' �� �� � 6++ � 5�� �6!�� ��

�1���� � �� ��.5��� �' �������� ��� ������ ��

��+ �� �=���(��.������� A &���� �88<�,

������� �� �� ������� ���� �� �� ���� �� � ��

23� �� 3����3���� ��� �1��!�� 4��� ��55��'�� ��

�� ����� �� �3��! �1������ 5��! �3�� ��! ����'���

�� �3� ���"!� ���������� 4�� �1������ 5��! �3�

43��� �� ����! ��� ������� �� ������1�� �1��,

����� � �������

2���� ������ ������� �5 1��3 �������� 4�� �����.

!���� '��� �3� !��3�� �5 ����5��� ��897� 4��3

1���� ���'! ��1'!�� �� ��������,

!"���� � �#����#

2���� ������� ������" 4�� ����"�� �������� ��

-���� ��� H�;�4;" ��� ��3�� ��87�� '��� �3�

5����4�� ����" !���'��/ +,6!� �5 �I ���������

�������� �� 6+!!�� ��� 2���.&��� &9,6E +,6!�

�5 6+!!�� ��� 2���.&�� 1'55��� &9,6E +,+�!� �5

�3� ���"!� �������, 23� �������� !���'�� 4�� ���'.

1���� �� �6 �� 5�� �+!�� 23� �������� 4�� ��� ��

1" ����� +,6!� �5 �+I ����3���������� ���� �2�#�,

#5��� �+!�� �� < �� �3� �������� 4�� ������5' ��

�� �<6++ � 5�� 6!�� ��� �3� �1���1���� 4��

�� ����� ������� ������" �� �� ��� ���� �� $ %����� & ' ( �")���� #>'��'��'�� �������3� �++�� ��� �+9*B�+)+

�+9< � �++� ����;4��� %������ ���� !)������ *������� ��� �+9*B�+)+

!���'��� �� *77�!, �������� ������" 4�� ��.

������ �� '���� �� ! �5 ������,

+�#� � ��� � �#

2�" ��� ������" 4�� ����"�� '��� 1����"�.#� .

�.������������ �'1������ ��#��#� �������� ��

-���� �� �� ��, ��87��, �#��# 4�� �������� ��

�!� �5 ��%� �� !�;� �� �!!�� ���� ��� �3��

!��� �� �++!� 4��3 6+!!�� ��� 2��� 1'55���

&9,6� ��������� �+!!�� ��� �����, 23� �'1.

������ ���'���� ��� �3� �������� !���'�� 4��� !���.

������ �� *9 �� �'��� �3� ���"!� ����", 2�

�,�6!� �5 5���3 �'1������ ���'���� 4�� ����� �+

�� �5 �3� ���"!� �� �������, #5��� �+!���

+,�6!� �5 *+I ������ ���� 4�� ����� ��� �3�

#1�<�+�! 4�� �������� � ����� � 4���� 1���;,

�#��# '���� 4��� �� ����� �������� �� ��!���

&����� ��� � ������ F������� F��� ���� #�����

&���"� �����4� A &� � ��88<�, �#��# ������"

4�� �1������ 5��! �3� 5����4�� 5��!'��/

�#1�<�+�!:!����+++!� �5 ���������

:�))++�! �������

43��� ))++ �� �3� ���������� ���55������ �5 �.������.

������,

��#����#� � ��� � �#

�3"!���" ��� ������" 4�� ����"�� '��� �'����"�.

�#����.���.�3�.�.������������ �� �'1������ �%#��#��

�������� �3� �������� �� #1�<�+�!, 2�� !� �5

���"!� �� ������� 4�� ����� �� � !�� �������.

�� �++ �� �5 ���"!� �� ������� �5 �'1������

�+,+�!!�� ��� %#��#� ��� 68+ �� �5 +,�

!�� ��� 2���� &9,)� ��������� +,+� !�� ���

�����, 23� �1���1���� 4�� �������� 5�� *!��, ���

'��� �5 �3"!���" ��� ������" 4�� ��5���� �� �3�

�1���1���� �#1�<�+�!!����� �������� �� =���(��.

������J�� &���������.������� ��� &���� ��88<�,

,������ ,-,��!.� /,�,-,��!.�0

-������ 3������ �� ������� �5 �3� ������ �� �3�

���"!� �� ������� 4�� ���� �������� ��

���!!�� ��89+� '��� ��,6I ���"��!���, -��"!�

�� �������� 5��! �� ����!� �� �* ��� �9 �� 4���

���'��� �/< �� ��! �� 1'55�� ��� 6B�+ �� �+,+��!

������� 4�� ������ ���� � ������� ������� 3������

�����, 23� ���"!� �� �������� 5��! �� ����!� ��

�8 �� 4��� ���'��� �/� �� ��! �� 1'55�� ��� �+ ���+,++7! ������� 4�� ������ ���� ������� �������.

3������ 1���'�� �5 �3� ��4 ������ ������� �5 �3�

��! ���, �����'��� 4�� 3� ��������� 4��� ����'���

�� ���3 ����, -������ 3������ 4�� ������� ��

�������� ���� � ��++C �� ���, -������ 3������

��� 4��� ������� 4��3 +,�I ���!����� 1��������

1�'� ��.�6+� �� !��3����B������ ����B4����

�6+ / �+ / 6+�, ��������� 4�� ������� �'� ��

!��3����B������ ����B4���� �*+ / �+ / 66�,

K"!� ��!� �5 ��������� ��������� 5��! 3� ���.

������� ��� ����!� �� �9 ��� �* ��� �� 43��� 5���3

��� ����!� �� �8 ��� 4��� ���� �������� �� =���(��.

������J�� ��!�� A &���� ��88<�, -������ 3������

4�� ������� �'� 5�� 8+!�� �� �������� ���� �

��++C �� ��� �� < ��, #5��� ������� 3������� ���

4��� 4��3�� ��� ���'1���� 5�� *+!�� �� < �� ��

+,6I ������ &�!!�������� &9,6, F����4�� �3���

�3�" 4��� �����5����� 5�� 8+!�� �� �3� ��!� ���'.

���� �� �6 ��, F�����"� ��� 4��� 4��3�� ��� �������

�� ����'��" ������1��,

%"�"��"���

��55������� �� ���"!� ������" 4��� 1���� �� �3�

����� ����, 24�.4�" ����"��� �5 ������� �������

4�� '��� �� �����!��� ����������� ��55������� ��� �3�

���3�� 2';�" ���� �� ��5��� ��55������� 4��3 � �� .

��5������ ���� �5 +,+6, #�� ����"��� 4��� ��5��!��

1" �3� ��! '��� �� ��! %���������:D����4�,

�������

23� ����� ������� ������" ����"�� 4��3 ���������

�'1������ �� '��� �5 ������"! �� �5 ������ 4��

�� ��5������" �55����� ���+,+6� 1" �3� ��������

��" �� ���� ������� ��� �3� ��! ����'�� �F� , ��

��� ����� 5��! �,<� �� +,�7 �'���� �� ! �������

�2�1�� ��, 23� �������� 5��! ���!��� �� �* �� ���

6,)! ��� �� 3�� �3� 3� 3��� ������� ������"

43��� �3� ��4��� ������" 4�� �1������ �� �8 �� ���

�,6! ��� �� �����!���� �� �������� � ����.

!����" � <<+I ��������,

-������� 5��! �3� �3��! 3� ��� ������� ���

����'� ���� 3"����"��� ��" ���. ��� �3"!���" ���.

� ���5�� �'1������� �2�1�� �� ��� 4��� �� ��5������"

�55����� ���+,+6� 1" ��! ����'��, 23� 3� 3���

��" ���.� ���5�� ������" 4�� �3�4� 1" ���!��� ��

�9 �� ��� 6,<! ��� �� �+,)7 '���� �� ! ��.

����� ��� �3� ��4��� ������" �+,�7 '���� �� !

������� 4�� 5�'�� �� �8 �� ��� �,6! ��� ��

�����!���� �� �������� � ����!����" � <*9I ��.

������, # �������" 5�� ��" ��� �� �������� 4��3

��������� ��! ����'�� 4�� �1����� �F� , ��,

23��� 4��� �� ��5����� ��55������� ���+,+6� ��

#>'��'��'�� �������3� �++�� ��� �+9*B�+)+ �� ����� ������� ������" �� �� ��� ���� �� $ %����� & ' ( �")����

� �++� ����;4��� %������ ���� !)������ *������� ��� �+9*B�+)+ �+96

2.60.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

5.8

19 �C23 �C27 �C

Dissolved oxygen (mg/L)

Tot

al p

rote

ase

activ

ity (

U/m

g pr

otei

n)

&�!��� � -55��� �5 �������� ��" �� ��� ��! ����'�� �� ����� ������� ������" �5 �������� �� ��� ���� �� �5��� 1���

������ 5�� 6+ ��"� �� �3��� ��! ����'��� ��8� �*� �9 ��� ��� �4� ����� �5 �������� ��" �� ��,7� 6,)! ���, %� ��5�����

����������� ������76,<� �5 ��" �� ��� ��! ����'�� �� �3�4�,

#�'$� � 2���� �������� ��" ��� ��� �3"!���" ��� ��������� �5 ?'����� �� ��� ���� �� 1" �3� �55��� �5 �������� ��" �� ���

��! ����'��, ���� � ���5�� ��4�3 ���� ��� �����!���� 1" ���! � �� ��� ��+++�

�����������

��� ������� ������

������

���� �

��������

�������� ��� � ��

�� ���� ����� �����

����� � ��� � ��

�� ���� ����� ����(

��������� � ��� � ��

�� ���� ����� ����)

��� ��� ���� ���� �� ���� ����� ����� ���� ����� ������ �����

��� ��� ��� �� � � � ��� ����� ����� ����� ������ ������ �����

� � ��� ��� ���� ��� �� ����� ����� ����� ����� ��� �� ����

��� ��� ��� �� �� ��� ����� ����� ����� ����� ������ �����

��� ��� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ����� ������ ��� �� ����

� � ��� �� � ��� ��� ���� ��������� ����� �� ������ ������

�������� �����

L% ���5�� ������" 4��3 ���������� #1�*77�! !����! �� ������, M% ���5�� ������" 4��3 �#��# �#1�<�+�!�� �!�� �5 �.������������ ��������

!����! �� ������, N% ���5�� ������" 4��3 %#��# ��� � �� #1�<�+�!�� !�� �5 �.������������ �������� !����! �� ������, 23� ���������

��� �� ����� �� �3� � '������ !���� � �������� ��������, #�������� 4��3 ��55����� ������ 5�� ���3 ���'!� ��� ������������" ��55�����

��O+,+6�,

19 �C23 �C27 �C2.60.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

5.8

Dissolved oxygen (mg/L)

Try

psin

act

ivity

(U

/mg

prot

ein)

&�!��� � -55��� �5 �������� ��" ��

��� ��! ����'�� �� ��" ��� ������"

�5 �������� �� ��� ���� �� �5���

1��� ������ 5�� 6+ ��"� �� �3���

��! ����'��� ��8� �*� �9 ��� ���

�4� ����� �5 �������� ��" ��

��,7� 6,)! ����, %� ��5����� �55���

�5 ��! ����'�� ��� �<��<,78 ��

�3�4�,

�� ����� ������� ������" �� �� ��� ���� �� $ %����� & ' ( �")���� #>'��'��'�� �������3� �++�� ��� �+9*B�+)+

�+97 � �++� ����;4��� %������ ���� !)������ *������� ��� �+9*B�+)+

�3"!���" ��� ������" �� �������� 5��! �3��!

������ �� ��55����� ���������� �2�1�� ��, 23� ��4���

�3"!���" ��� ������" 4�� �� �� ����!� 3��� ��

�8 �� ��� �,7! ��� �� �+,+�< '���� �� ! ��.

����� � �������� �5 � ����!����" 89+I 5��! �3�

3� 3��� 5�'�� �� �9 �� ��� �,9! ��� �� �����!���

�+,�6 '���� �� ! �������, # �������" 5�� �3"!�.

��" ��� �� �������� 4��3 ��������� ��" �� 4�� �1.

����� �F� , *�,

��55������� �� �3� ��������" �5 �3� 1���� 4���

�1����� 1��4��� �����!���� �F� , <�, #� ����� �6

1���� 4��� ������ �� �3� %�%. ��"���"��!��� ����

4��3 !����'��� !��� 5��! �+ �� ��� 77 ;�� �F� , <�

�� �3� �������� 5��! �9 ��:6,< �� ����� ��� �9 ��:�,9 �� ����� �� ��� �* ��:6,) �� ����� ��, &�4.

���� �� �������� 5��! �� ����!� ;� � �� �* ��:�,6�� ��� �8 ��� �3� 1���� 4��� ��� �����,

D���.�������� �3�� ��� ����� ����� �5 ������".

���� �'���'���� 1" �� ������� 1��; ��'��� 4���

�1����� �� �9 ��� �* �� �F� , 6� ����� #� �� � ���

��, � 43���.5���3 �������� 5��! �� ����!� �� �8 ������ ����� ����� 4��� �1����� �F� , 6� ����� - ��� F�,

-���� ������" 1����� 1��4��� �<,� ��� 77 ;���

4��� �1����� �� �3� �������� 5��! �3��! 3� ���.

������� �� �9 ��, 23� ����� 1���� 1��4��� �<,�

��� �+,� ;�� �F� , 6� ����� � ��� �� 4��� ���� �����

�� �3� �������� 5��! �� ����!� �� �* ��, ���" 5��

����� 1����� 1��4��� �<,+ ��� 77 ;��� 4���

�������� �� �������� 5��! �� ����!� ;� � �� �8 ��,23� �55��� 1" ��" �� ���� 4�� ��� �������� 1" %�%.

�#=- �F� , <� ����� � ��� -�,

���������

� �3�� 4��; �� 4�� ��������" �� �1���� �� ���"!�

������� 5��! 43��� ����'� �� �3��� �� ����!� ;� � ��

�8 ��, � �'� ��'�" 4� 4��� 4��;�� '���� �' ��.

����� �3�� �3� ������" �������� �� �3� 43��� �� ��.

��!� 4�� 5�'�� ����� ���" �� �3� �� ����� �"���!, �

3�� 1��� �� ����� �3�� �3� �1��!�� ��������

���� ������� ������" �3�� �3� �� 3����3����

�����.C� �� ��'��'�.%������� ����(����.������� A

-�>'����.���'�� �++��, 23�� �� �������1�� 1���'��

�3� �� ����� ���"!�� �5 �3� �3��! ��� ������� ��

�3� 3� ��� ������� ��� 3����3����� �=�1��� A

��;�� �898�,

� �'� ��'�"� ��������� 5�'�� �� �3� ��������� �5

�� ����� ���"!�� 4��� ��� �55����� 1" �3� ������

������� �5 �3� ���� �� �� 4�� �3� ��!� 5�� ��� �����.

!���� �3��' 3�'� �3� ��'�", 23� ������� 3������ ��

�"!� ��! �F� , <� �3�4�� � ���� �!�'�� �5 ����.

��� ������" 1����� 43��3 4��� ��55���������" �55�����

1" �3� �� ���!����� �����!����, 23'�� �� ���!� �3��

�� ��� ���� �� �� �� �1�� �5 '������� � ��������� 1��.

�3�!���� 3�!�������� !��3����!� �� �������� ��4

�������� ��" �� ����� ��� ��55����� ��! ����'����

��1�1�" 1" � ���5�� �� '������ �5 ���"!�, �� '��.

���" 5'������� ��� �������" �55����� 1" �3�� �� ��

������!����� ���!����� �'�3 �� ��! ����'���

�, , ;�� ���1 �%�!��� �878�E ���5��3 �����4���

�878� �� ����1�4 ���'� �����4�� A &��3��3;�

�89+�, F�� �� �� ����! �� �������� ����" �3�� ��

�� 4���� ��! ����'�� ��� �������� ��" �� �����

19 �C23 �C27 �C2.6

−0.02

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

5.8

Dissolved oxygen (mg/L)

Chy

mot

ryps

in a

ctiv

ity (

U/m

g pr

otei

n)

&�!��� � -55��� �5 �������� ��" �� ��� ��! ����'�� �� �3"!���" ��� ������" �5 �������� �� ��� ���� �� �5��� 1���

������ 5�� 6+ ��"� �� �3��� ��! ����'��� ��8� �*� �9 ��� ��� �4� ����� �5 �������� ��" �� ��,7� 6,)! ����, %� ��5�����

�55��� �5 ��" �� ��� ��! ����'�� ������8,�+ �� �3�4�,

#>'��'��'�� �������3� �++�� ��� �+9*B�+)+ �� ����� ������� ������" �� �� ��� ���� �� $ %����� & ' ( �")����

� �++� ����;4��� %������ ���� !)������ *������� ��� �+9*B�+)+ �+99

��!�� ��3�� ���!������� �� 4�'�� ���! ������.

��'� �� 3�� �4� �� !��� ������� �5 � ���

���"!� �� ��� ����'��� 43��3� 1" ����� �� ��3���

��'�� ��!��� �3��!���" ���� ������ ���"!� ����.

����� ��� � 4���� ��� � �5 ��! ����'��� �3�� 4�'��

1� ����1�� �5 ���" � ��� �� 5��! �5 �3� ���"!� 4��

������, 23�� ��'�� ���'� �� �� ��� ���� �� ,

# �������" ��4���� 3� 3�� ������� ��������� �� �

5'������ �5 ��! ����'�� 4�� �1�����, # ��!����

�������" 5�� ��4�3 4�� �� ����� 5�� �3��! ��

��!���� ���������� ����! � �� ��, �+++�, 23�� ����

��� ������ ��� 4��3 �3� ���'��� �1������ 1" ��� ���

��4����� ��8)7�� 43� 5�'�� �3�� �3��! �3�� ��.

3�1���� �3� 3� 3��� ���"!� ������" ��4 ����,

���! � �� ��, ��+++� 3�� �3�4� �3�� �3� !��.

�!'! ��4�3 ���� '���� ��!���� ���������� 4��

5�'�� �� �9 ��� 4��3 �� �55��� �5 ��!���� ��" ��

�2�1�� ��, 23�� ��� ���� ��'�� 3�� 1��� ��5�'�����

1" �3� 3� 3 ���'1���� �3"!���" ��� ������" 5�'��

�� �9 �� $�# �����!���, #�������� 5�'�� �� �* ���

�9 �� ������ ��� �� �3��� �5 3����3"� 5�����

���!��� 4��3 ���� ��1�� �'���� �)+I�E 3�4����

���'��� 4��� 1���� �� � !���'�� �5 !����� ��� ��,

� ��������� �8 �� 3�� � �� ���� �55��� �� ��4�3

���� ������ �5 �������� ��" �� ��!������� ����! �

�� ��, �+++�, # !���1�������" �������� ����� ��'�� 1�

������ �� �8 �� �� � ������ " �� ��� ��� �� ��4.

��! ����'�� ������ ��� �3'� ���'�� �3� �55�����

�'������ �5 �3� ������, #� �3�� ��! ����'�� �1��� .

���� �5 �'������� �� ��4���� �� !���1����! ��� 5���

����;� �� ��4����� ��� �3'� ��4�3 ���� ���'���,

23�� ��'�� �� ���� 43" �� ����!� �� �8 �� 3��

�'�3 � ��4 �� ����� ���"!� ������", ��4 ��! ���.

�'��� ���'�� ������ ������" ��� �� ������ ���� ��

�3� �� ����! ����, % ����� ���� !'�� 1� ��;�� 3���

�� �'� ���'��� 5�� �8 �� 4��� 1���� �� �3� 43���

�� ����! �� �3��! 4��� ��� �!��� �� �1���� �3�

3� ��� ������� ��� !����� ��� � 4�� ��� ����.

!����, F'��3�� �������3 �� ����� ��������" �� �����5"

�3��,

�'� ���'��� �������� �3�� �� ��� ���� �� ��'��

3�� � 4���.����� �� ���"!� 1���3�!����"� ��1.

�1�" 1" ���� ������ ��" ��� ��� �3"!���" ��� ��.

������� �������� ��� �3�� 1����� ���!����� �'�3 ��

��! ����'�� ��� �������� ��" �� ��� �� ������

!���1����! ��� �� �3� ������� �� �' ������� �5

������ !���1������, 23� 1���"��3���� �5 �3���

���"!�� !�" 1� �������� 1" ������� !���1������

��'��� �88*� ��� �� ����� �" �55����� 1" !�����

��� � �C�� D��!3�'�� A F���� �8))E C��

D��!3�'�� �� ��, �886��, F'��3�� ��'���� !'��

�������� �3��� 5������ �� 1����� '��������� �3�

KDa mm

16

32

40

53

596266

66.0

45.0

36.0

29.024.020.114.4

A B C D E F G

&�!��� * %�%. ��"���"��!��� �� ������� 3������ �5

3� ��� ������� ��� ����'� ���"!�� 5��! �3��! �� �4�

�������� ��" �� ���� �������������� ��� �3��� ��! ���.

�'���, 23� ������ � ���� �� ��� 4�� �3� ��!� 5�� ���

��������� ��� , ���� #� �9 �� ��� 6,<! ��� ��E ���� ��

�9 �� ��� �,9! ��� ��E ���� �� �* �� ��� 6,)! ��� ��E

���� �� �* �� ��� �,6! ��� ��E ���� -� �8 �� ���

7,�! ��� ��E ���� F� �8 �� ��� �,6! ��� ��,

A B C D E F

&�!��� + %�%. ��"���"��!��� �� ������� 3������ �5

3� ��� ������� ��� ����'� ���"!�� 5��! �3��! �� �4�

�������� ��" �� ���� �������������� ��� �3��� ��! ���.

�'���, ���� #� !����'��� 4�� 3� !��;��� '��� 4���/ 1����

���'! ��1'!�� �77 +++�� ����1'!�� �<6+++�� �"�����.

��3"��.*. 3�� 3��� ��3"��� ����� �*7+++�� ���1����

��3"����� ��8+++�� ��" ���� �� ��<+++� ��� �.�������.1'!�� ��<+++�E ���� �� �9 �� ��� 6,<! ��� ��E ���� ��

�9 �� ��� �,9! ��� ��E ���� �� �* �� ��� 6,)! ���

��E ���� -� �* �� ��� �,6! ��� ��E ���� F� �8 �� ���

7,�! ��� ��E ���� =� �8 �� ��� �,6! ��� ��,

�� ����� ������� ������" �� �� ��� ���� �� $ %����� & ' ( �")���� #>'��'��'�� �������3� �++�� ��� �+9*B�+)+

�+9) � �++� ����;4��� %������ ���� !)������ *������� ��� �+9*B�+)+

3"����� " ��� ��� ������ !��3����! �5 �� ��� ����

� �� ,

��������������

23��;� �� �� -���� =������ 5�� ������ �3� -� ���3.

��� '� � ����, 23��;� �� �� G, ='����'!�� ���

-, %����� ��� �� &, ������� 5�� �������� ����4 �5

�3� !��'���� �, 23�� � �� �� ��� �5 �3� ��������

�3���� �5 �'�(�� ���! �� 1�'����� ��, )9�<* �5

���#�"2� ������,

���������

����4�� G, A &��3��3;� �,D, ��89+� F'�������� �� ��5�.

����� �5 ������"!�� �� �3��!�� �����!�����/ ����"��3�.

����������� 5��! ���'� 1����, 1 ����� ��� '����� ��,�

))*B))9,

����5��� �, ��897� # �� �� ��� �������� !��3�� 5�� �3�

>'���������� �5 !���� ��! >'�������� �5 ������ '�������

�3� ����� �� �5 ������B�"� 1����� , !���#� ��� 1 ������

��# -�� �<)B�6<,

����4��� �,%, ��878� 23��!�� ��! �������� �5 ��� ������"

���"!�� �� ����'�� �5 �3� ���5��3 ����� ���� �,�,

������� 1 ����� ��# ��� ��# ����# ��� 98B8*,

�3�� &,�, ��8)6� D���� >'����" �������� 5�� 5��!�� �3�

���� �3��! � ����� �������, �/ ������� �� �� ���

� �� 2������� ���� ���������� �� ��� ����� �� ����� �

���3� ,�� �� /��, 1" P,2���� G,&, ���!���� A G,#,

���1������ , �76, ����� ���"� �3��� ����,

���� D, A �������" �,G,D, ��8)*� F'�������� �� ����

�5 �'������� ��� �� ������, �/ 1 ����# �� �������� C��,

6 2������� !�����# ��� ��# ���� ��� *����� �� ���, 1"

�,&, �������� , ��6B�7�, #����!�� ������ ��4

P��;,

��!�� �,-,� &���� �,F,� ��� F,�,� ����� �,#,� F������ F,2,�

F��� ��� D,2,� #���� �,� &���" �,D,� �����4� F,2, A

&� � �,#, ��88<� -���!����� �5 ������ �� ����1����", ,

� ���� ����" �5 ������ �� ���!���� 5����, �������

1 ����� ��# ��� ��# ����# �./0� *7*B*9+,

-���� �� �,F,� H�;�4;" �, A ��3�� D, ��87�� 23� �� .

������� ��� �� ������ �5 �4� ��4 �3��!� ����

�'1������� �5 ��" ���, !��� �� �� 1 ����� ��# ��� 1 ��

��# � 1*� �9�,

=���(��.������� F,�, A &���� �,F, ��88<� ��� ������� �5 ��

��� � ������.�����3�� 5������� 5��! �3� 3� ��� �������

�5 ���� ���, ����� 1 ����� ��# �1� 77*B79+,

=���(��.������J� F,�,� &���������.������� �,�, A &���� �,F,

��88<� -��"!�� 4��3 � ������ ��� ��������� ������"

5��! �3� �� ����� �"���!� �5 � 5���34���� ��� !�����

���� ��, '����� �� !�� ������ ��� ���� ���� ��# +��

�<67B�<7�,

=�1��� �, A ��;�� �,�, ��898� 23� ���� �� 3� ��� ��.

�����, %����������# ��� (�� �� 1 ����# �-� �*6B*<7,

H���� �,� �� ��'���� =,� %����� �, A C�� D��!3�'�� #,

��887� �����'��� ������ ��� ��>'����� �5 ��" ���

���#� 5��! ����� ������� ���'������� ���� ����/

'�� �� �������� ��� �� ������� �'��� �3� !�'��

�"���, 2������� ���� '����� �� 1 ����� ��# ��� ���� 1 ���

��# �/� 66�B67*,

���!!�� $,H, ��89+� ����� � �5 ���'��'��� �������

�'��� ����!1�" �5 �3� 3��� �5 1������� 3� � 2<, 4����

��-� 7)+B7)6,

��� �,=, A ��4����� #,�, ��8)7� -55���� �5 ���� ��� ���� ��

��4�3� 5��� �� ����1����" ��� �� ����� ���"!� ���������

�5 �3� !����� �3��! � ����� �� ��� ������'�, '�����

�� ��� 5���� (�� ����� ,�� ��# �,� �96B�)9,

��� �,=,� %!��3 �, A ��4����� #,�, ��8)<� �� ����� ����.

���� �5 �����'� ����!�� �����/ ���������3� 1��4���

���"!� ������"� ���� ��� ����, !)������ +�� ��6B�*8,

����� �,�, A F����� �,�, ��88+� ���� ������ �3�� � ��

�� ����� ���"!� ������" �5 ����� ��� �������� 43���

�3��! ����� �� ��� ���'������, ���� ���, ������.

����, 1 ���� ��� 1���� � �-/� �<<B�68,

�'��� #, ��88*� 1 ��6�����6� )� -� !� ��� !)�� )�,

������� �����,

����� ��8)8� -55���� �5 ��! ����'�� ��� ��" �� �� 1���� "

�5 �>'���� �� ����!�/ �! ��������� 5�� �>'��'��'��, '���

��� �� ��� 5���� !)������ ,�� ��# �.� 68B7+,

���! � �,� C��������� &,� C�� �� �,� �������� =, A �� ������

F, ��+++� -55��� �5 �������� ��" �� ��� ��! ����'�� ��

��4�3� �'���� ��� 1��" ��! ������� �5 ?'����� ����

���������� ��� ���� �� �&��!���, !)������ *������

��� �79B�9�,

����.C� � �,-,� ��'��'�.%������ �,� ����(����.�������

�,�, A -�>'����.���'�� G,�, ��++�� -55���� �5 5��� ������

����� �� �� ����� ������"��� ������"� ����'��� ��� �3��.

!�� �����'������ �5 !'���� ������ �� ������ 1�'�

�3��! , '����� �� !)�� � ���� ������ +��������# �.

�<�� �6B*),

����(� '�� #,� �� C�" �,� ��'����� =, A G���� �,#, ��88<�

����3�!���� ��! ������� ��� �� ����� ���"!� ������"

�� ����� ��� �������� �5 ����� 7���� � �'���

3��1����'� ��� ��������'� 5����� , (�� �� 1 ����#

��/� <6B6�,

%�!��� =,�, ��878� �"�'��� ;����� ������� �5 �3� ����.

;�� ;�� ���1/ ������� 5�� � ��! ����'��.�� ������

�������������� 1��4��� �4� 5��!�� 3�� �������� ���

��� ��� ;������ �� ������, 1 ����� ��� '����� ��+�

�*9B�<�,

C�� D��!3�'�� #, ��89*� C��������� ��� ��������� ���

�!"������ �� ��� �������� ���'1�� �' ��'�� �' ����� .

!��� ������� �3�� �������� �����,(�� �� 1 ����# �1�

�<6B�<),

C�� D��!3�'�� #, A F���� �, ��8))� -������ 3������

�3�������������� �5 �������� ������ ���'������� ����.

���� �!"���� �"���!/ � ��'�" �5 �!"���� ��"!�� 3��!

�'��� �3� �����!�'�� �"���, ������� 1 ����� ��# ���

��# ����# /12� �+�B�+9,

C�� D��!3�'�� #,� %����� �,� ����� #,� ������.=�'� %, A

�� ��'���� =, ��886�� �3"!���" ��� ��� �� �������

#>'��'��'�� �������3� �++�� ��� �+9*B�+)+ �� ����� ������� ������" �� �� ��� ���� �� $ %����� & ' ( �")����

� �++� ����;4��� %������ ���� !)������ *������� ��� �+9*B�+)+ �+98

�'��� �3� �����!��� �"��� �� �3� �3��! ����� 8�����

�� ���'������E ���� ����, ����� ��� � *�� �68B�7*,

C�� D��!3�'�� #,� ��'����' =, A �� ��'���� =, ��8861�

#!"���� ��"!�� 3��! �� ��'������ ���� ���/ �������.

3������ ��� �!!'���� ���� ��'����, 1 ����� ��� ,#����

�� � ��� ������# ��� �*8B�<8,

C��������� &, A ���! � �, ��88*� -55��� �5 ���� ��� ��!.

����'�� �� �3� ��" �� ����'! ���� �5 �3� 1��4�

�3��! ����� ��� ���� �� �&��!�� �8++�, �������

1 ����� ��# ��� ��# ����# �.,0� 89B�+�,

�� ����� ������� ������" �� �� ��� ���� �� $ %����� & ' ( �")���� #>'��'��'�� �������3� �++�� ��� �+9*B�+)+

�+)+ � �++� ����;4��� %������ ���� !)������ *������� ��� �+9*B�+)+