Le molecole antifreezing nei pesci antartici

3 LE MOLECOLE ANTIFREEZING La temperatura delle acque, la stagionalità della luce, la presenza di cibo e ghiaccio sono fattori chiave per la vita, in particolar modo per gli organismi ectotermi polari. Nelle regioni alle alte latitudini il range di temperatura dell’acqua è compreso tra circa –2.2°C e +1.0°C. Inoltre, per molti mesi, la superficie del mare è ricoperta da ghiaccio e i primi 30 metri della colonna d’acqua possono contenere piccoli cristalli, con cui i pesci possono venire a contatto per necessità di alimentazione o di difesa dai predatori. Gli organismi marini normalmente non sono dotati di barriere efficienti a contrastare la propagazione del ghiaccio nei tessuti, ed il “super-raffreddamento” dell’organismo, cioè l’abbassamento della temperatura corporea al di sotto del punto di congelamento (o crioscopico) dell’acqua, non avviene se è presente ghiaccio. Il congelamento provoca la morte istantanea quando la propagazione del ghiaccio interessa il sistema nervoso, o dopo alcune ore se il congelamento rimane confinato nei distretti più periferici. Gli organismi antartici, invece, non vanno incontro al congelamento finché non sono esposti a temperature inferiori ai –2.2°C, grazie alla presenza di molecole e sali disciolti nei fluidi biologici (Sholander, 1957; DeVries, 1969). L’analisi del plasma sanguigno dei pesci antartici ha mostrato che le concentrazioni dei sali e dei piccoli ioni sono solo relativamente più alte rispetto a quelle dei pesci che vivono nelle zone temperate e questo in parte influisce nell’abbassamento del punto di congelamento dei fluidi corporei degli organismi. Per i teleostei che vivono nelle regioni temperate il punto di congelamento dei fluidi corporei è circa –0.8°C dovuto esclusivamente alla presenza di sali: NaCl (responsabile per l’85%) e K + , Ca 2+ , urea, glucosio e AA in tracce. Si è notato, invece, che nei teleostei polari questi sali, anche se presenti in maggiori concentrazioni, sono responsabili soltanto per il 40-50% dell’abbassamento del punto di congelamento osservato.