Activity levels of enzymes of energy metabolism in heart and red muscle are higher in north- temperate-zone than in Amazonian teleosts J.L. West, J.R. Bailey , V .M.F. Almeida- Val, A.L. Val, B.D. Sidell, and W.R. Driedzic 696 Abstract: Fish living in the Amazon basin typically have body temperatures of about 30°C, whereas freshwater fishes of the north-temperate zone are eurythermal, with typical body temperatures of 10–20°C in summer. Enzyme activity levels in heart and red muscle of Amazonian species, which display various physiological mechanisms for dealing with hypoxic conditions, were compared with those in north-temperate-zone species. Five Amazonian species (acará-açu (Astronotus ocellatus), acari-bodó (Lipossarcus pardalis), tambaqui (Colossoma macropomum), tamoatá (Hoplosternum littorale), and pirarucu (Arapaima gigas)) and four north-temperate-zone species (American eel, bullhead, yellow perch, and rainbow trout) were studied. The Amazonian species included obligate and facultative air breathers. Activities of key indicator enzymes associated with carbohydrate metabolism, fatty acid metabolism, the citric acid cycle, and the electron-transport chain were determined. There was no obvious correlation between cardiac enzyme activity levels and the potential ability of fish to maintain blood oxygen levels in hypoxic water or the capacity of isolated heart preparations to survive anoxia. In heart, activity levels of hexokinase, phosphofructokinase, pyruvate kinase, lactate dehydrogenase, citrate synthase, cytochrome oxidase, and β-hydroxyacyl CoA dehydrogenase were about twice as high in north-temperate-zone species than in Amazonian species. Activities of red-muscle enzymes, especially those associated with aerobic fatty acid metabolism, were significantly higher in comparable north-temperate-zone species relative to Amazonian species. Increased enzyme activity levels in north-temperate-zone species relative to Amazonian species is considered to be an adaptation to generally lower body temperatures. This finding is consistent with earlier comparisions of Antarctic and north-temperate-zone species and with the results of studies of cold acclimation within north-temperate-zone fishes. Résumé : Les poissons qui vivent dans l’Amazone ont une température corporelle normale d’environ 30°C, alors que les poissons d’eau douce de la zone tempérée nord sont eurythermes et leur température normale en été se situe entre 10 et 20°C. L’activité des enzymes du coeur et celle des enzymes du muscle rouge ont été comparées chez des espèces amazoniennes, qui utilisent des mécanismes physiologiques variés en réaction à des conditions d’hypoxie, et chez des espèces de la zone tempérée du nord. Cinq espèces de l’Amazone (Acará-açu (Astronotus ocellatus), Acari-bodó (Lipossarcus pardalis), Tambaqui (Colossoma macropomum), Tamoatá (Hoplosternum littorale) et Pirarucu (Arapaima gigas)) et quatre espèces de la zone tempérée du nord (Anguille d’Amérique, Barbote, Perchaude et Truite arc-en-ciel) ont été étudiées. Parmi les espèces amazoniennes, certaines avaient une respiration aérienne obligée, d’autres, une respiration aérienne facultative. L’activité de diverses enzymes indicatrices associés au métabolisme des hydrates de carbone, au métabolisme des acides gras, au cycle de Krebs et à la chaîne de transport des électrons a été mesurée. Nous n’avons pas trouvé de corrélation nette entre l’activité des enzymes du coeur et la capacité potentielle des poissons de maintenir leurs concentrations d’oxygène dans le sang en eau hypoxique ou la capacité de préparations de coeurs isolés de survivre à l’anoxie. Dans le coeur, l’activité des enzymes hexokinase, phosphofructokinase, pyruvate kinase, lactate déshydrogenase, citrate synthase, cytochrome oxydase et β-hydroxyacyl déshydrogenase était environ deux fois plus élevée chez les poissons du nord que chez ceux de l’Amazone. L’activité des enzymes du muscle rouge, particulièrement l’activité des enzymes associées au métabolisme des acides gras, était significativement plus élevée chez les espèces tempérées comparables que chez les espèces amazoniennes. L’activité enzymatique plus élevée chez Can. J. Zool. 77: 690–696 (1999) © 1999 NRC Canada 690 Received June 29, 1998. Accepted January 7, 1999. J.L. West, J.R. Bailey, and W.R. Driedzic. 1 Department of Biology, Mount Allison University, 63B York Street, Sackville, NB E4L 1G7, Canada. V.M.F. Almeida-Val and A.L. Val. Laboratory for Ecophysiology and Molecular Evolution, National Institute for Amazon Research, Alameda Cosme Ferreira, 1756, 69.083-000, Manaus AM, Brazil. B.D. Sidell. School of Marine Sciences, University of Maine, Orono, ME 04469-5741, U.S.A. 1 Author to whom all correspondence should be sent at the following address: Ocean Sciences Centre, Memorial University of Newfoundland, NF A1C 5S7, Canada (e-mail: wdriedzic@mun.ca).