Degradación de materia orgánica en el medio marino: caracterización de la actividad enzimática proteasa extracelular en el océano Atlántico

Abstract

[ES] Los procariotas heterótrofos son un componente vital en la cadena trófica marina. Para transformar y metabolizar la materia orgánica disuelta o particulada, estos microorganismos deben realizar una hidrólisis enzimática extracelular que disminuya el tamaño de las moléculas para, posteriormente introducirlas al interior celular. La necesaria hidrólisis es llevada a cabo por las enzimas extracelulares, que son enzimas secretadas por los procariotas y que pueden estar libres (enzimas disueltas) o adheridas a la superficie celular, y entre las que encontramos las proteasas del tipo leucinaaminopeptidasa encargadas de hidrolizar péptidos y proteínas. En este trabajo se han determinado las velocidades de hidrólisis potencial total y disuelta de la actividad enzimática extracelular leucinaaminopeptidasa, así como la velocidad de hidrólisis específica, en las capas epi-, meso- y batipelágica de la columna de agua a lo largo de un transecto horizontal del Atlántico Sur. Los resultados indican que los niveles de la actividad enzimática extracelular aminopeptidasa total y disuelta son muy superiores en la zona epipelágica con respecto al resto de la columna de agua. En las capas meso- y batipelágica se han detectado de forma habitual valores superiores de actividad en la fracción disuelta frente a la muestra total, lo que puede estar relacionado con errores en el procesado de la muestra. La velocidad de hidrólisis específica fue muy superior en la zona batipelágica, lo que sugiere el transporte a lo largo de la columna de agua de enzimas activos que proceden de las capas superiores.

[EN] Heterotrophic prokaryotes are an essential component in the marine trophic chain. To transform and metabolize the dissolved or particulate organic matter, these microorganisms must carry out an extracellular enzymatic hydrolysis that reduces the size of the molecules so they can be uptaken by the cells. The necessary hydrolysis is carried out by extracellular enzymes (dissolved or cellassociated) secreted by the bacteria itself. Among those enzymes, we find the proteases like, leucineaminopeptidase type, which is responsible for hydrolyzing peptides and proteins. In this study, the rates of total and dissolved potential hydrolysis of the extracellular enzymatic activity leucineaminopeptidase, as well as the cell - specific activity, have been determined in the epi-, meso- and bathypelagic layers of the water column along a horizontal transect of the South Atlantic. The results indicate that the levels of both total and dissolved aminopeptidase extracellular enzymatic activity are much higher in the epipelagic zone than in deep waters. In the meso- and bathypelagic layers, the activity of the dissolved fraction was higher than the total sample, which can be related to errors in the processing of the sample. The cell - specific activity was higher in the bathypelagic zone, which suggests the transport along the water column of active enzymes that come from the upper layers.