Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tích lũy Gadolinium trong động vật có vỏ nước ngọt
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, sự hiện diện của gadolinium (Gd) do con người gây ra đã được đánh giá trong các dòng sông, gần các điểm thải của nhà máy xử lý nước thải. Sau đó, một địa điểm đã được chọn để tiến hành các thí nghiệm tại chỗ nhằm đánh giá sự tích lũy Gd trong tuyến tiêu hóa và mang của hai loài động vật hai mảnh vỏ (Dreissena rostriformis bugensis và Corbicula fluminea). Đối với cả hai loài, kết quả cho thấy sự tích lũy Gd có thể được quan sát khi các sinh vật tiếp xúc với hỗn hợp Gd sinh địa và Gd do con người gây ra. Để quan sát xem Gd có thể tích lũy trong mô của động vật có vỏ khi ion chỉ hiện diện dưới dạng các đặc trưng Gd gây ra do con người, tức là, các tác nhân cản quang Gd (Gd-CAs), axit gadoteric đã được sử dụng cho một thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Trong trường hợp này, sự hiện diện của Gd đã được phát hiện rõ ràng với lượng đáng kể trong tuyến tiêu hóa của D. rostriformis bugensis và C. fluminea trong khi nồng độ thấp được đo trong mang. Đâylà lần đầu tiên, những kết quả này cho thấy rõ rằng Gd có thể tích lũy trong mô của động vật có vỏ ngay cả khi nó chỉ hiện diện dưới dạng Gd-CAs. Các hoạt động sinh hóa đã được đo trong tuyến tiêu hóa và trong mang của động vật có vỏ để đánh giá ảnh hưởng của sự tích lũy Gd-CA. Không có sự thay đổi đáng kể nào được quan sát thấy ở mang. Đối với tuyến tiêu hóa, sau 7 ngày tiếp xúc với nồng độ 10 μg L−1 Gd dưới dạng đặc trưng Gd-CA, hoạt động GST trong D. rostriformis bugensis và lipid hydroperoxide cùng hệ thống chuyển electron ty thể trong C. fluminea đã tăng lên. Các kết quả cho thấy sự thích nghi của các sinh vật với sự hiện diện của Gd-CAs trong môi trường trong vòng chưa đầy 21 ngày.
Từ khóa
#gadolinium #động vật có vỏ #tích lũy sinh học #chất thải #sinh hóaTài liệu tham khảo
Abraham JL, Thakral C (2008) Tissue distribution and kinetics of gadolinium and nephrogenic systemic fibrosis. Eur J Radiol 66:200–207
Achard M (2004) Induction of a multixenobiotic resistance protein (MXR) in the Asiatic clam Corbicula fluminea after heavy metals exposure. Aquat Toxicol 67:347–357. doi:10.1016/j.aquatox.2004.01.014
Bau M, Dulski P (1996) Anthropogenic origin of positive gadolinium anomalies in river waters. Earth Planet Sci Lett 143:245–255. doi:10.1016/0012-821X(96)00127-6
Beers RF, Sizer IW (1952) A spectrophotometric method for measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase. J Biol Chem 195:133–140
Bellin MF, Van Der Molen AJ (2008) Extracellular gadolinium-based contrast media: an overview. Eur J Radiol 66:160–167
Brücher E (2002) Kinetic stabilities of gadolinium(III) chelates used as MRI contrast agents. In: Krause W (ed) Contrast agents I. Topics in Current Chemistry. Springer, Berlin Heidelberg, pp 103–122
Elbaz-Poulichet F, Seidel JL, Othoniel C (2002) Occurrence of an anthropogenic gadolinium anomaly in river and coastal waters of southern France. Water Res 36:1102–1105. doi:10.1016/S0043-1354(01)00370-0
Garaud M, Trapp J, Devin S, Cossu-Leguille C, Pain-Devin S, Felten V, Giamberini L (2015) Multibiomarker assessment of cerium dioxide nanoparticle (nCeO2) sublethal effects on two freshwater invertebrates, Dreissena polymorpha and Gammarus roeseli. Aquat Toxicol 158:63–74. doi:10.1016/j.aquatox.2014.11.004
Hao S, Xiaorong W, Liansheng W, Lemei D, Zhong L, Yijun C (1997) Bioconcentration of rare earth elements lanthanum, gadolinium and yttrium in algae (Chlorella Vulgarize Beijerinck): influence of chemical species. Chemosphere 34:1753–1760. doi:10.1016/S0045-6535(97)00031-3
Idée J-M, Fretellier N, Thurnher MM, Bonnemain B, Corot C (2015) Physico-chimie et profil toxicologique d’agents de contraste pour l’imagerie par résonance magnétique, les chélates de gadolinium. Ann Pharm Fr 73:266–276. doi:10.1016/j.pharma.2015.01.001
Kulaksız S, Bau M (2013) Anthropogenic dissolved and colloid/nanoparticle-bound samarium, lanthanum and gadolinium in the Rhine River and the impending destruction of the natural rare earth element distribution in rivers. Earth Planet Sci Lett 362:43–50. doi:10.1016/j.epsl.2012.11.033
Kulaksız S, Bau M (2011) Anthropogenic gadolinium as a microcontaminant in tap water used as drinking water in urban areas and megacities. Appl Geochem 26:1877–1885. doi:10.1016/j.apgeochem.2011.06.011
Lawrence MG, Ort C, Keller J (2009) Detection of anthropogenic gadolinium in treated wastewater in South East Queensland. Australia Water Res 43:3534–3540. doi:10.1016/j.watres.2009.04.033
Lindner U, Lingott J, Richter S, Jakubowski N, Panne U (2013) Speciation of gadolinium in surface water samples and plants by hydrophilic interaction chromatography hyphenated with inductively coupled plasma mass spectrometry. Anal Bioanal Chem 405:1865–1873
McDonald RJ, McDonald JS, Kallmes DF, Jentoft ME, Murray DL, Thielen KR, Williamson EE, Eckel LJ (2015) Intracranial gadolinium deposition after contrast-enhanced MR imaging. Radiology 275:772–782. doi:10.1148/radiol.15150025
Merschel G, Bau M (2015) Rare earth elements in the aragonitic shell of freshwater mussel Corbicula fluminea and the bioavailability of anthropogenic lanthanum, samarium and gadolinium in river water. Sci Total Environ 533:91–101. doi:10.1016/j.scitotenv.2015.06.042
Merschel G, Bau M, Baldewein L, Dantas EL, Walde D, Bühn B (2015) Tracing and tracking wastewater-derived substances in freshwater lakes and reservoirs: anthropogenic gadolinium and geogenic REEs in Lake Paranoá. Brasilia Comptes Rendus Geosci 347:284–293. doi:10.1016/j.crte.2015.01.004
Möller P, Paces T, Dulski P, Morteani G (2002) Anthropogenic Gd in surface water, drainage system, and the water supply of the City of Prague, Czech Republic. Environ. Sci. Technol. 36:2387–2394. doi:10.1021/es010235q
NF EN ISO 9963-1 (1996) Qualité de l’eau—Détermination de l’alcalinité - Partie 1 : détermination de l’alcalinité totale et composite
Nozaki Y, Lerche D, Alibo DS, Tsutsumi M (2000) Dissolved indium and rare earth elements in three Japanese rivers and Tokyo Bay: evidence for anthropogenic Gd and In. Geochim Cosmochim Acta 64:3975–3982. doi:10.1016/S0016-7037(00)00472-5
Sato T, Ito K, Tamada T, Kanki A, Watanabe S, Nishimura H, Tanimoto D, Higashi H, Yamamoto A (2013) Tissue gadolinium deposition in renally impaired rats exposed to different gadolinium-based MRI contrast agents: evaluation with inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Magn Reson Imaging 31:1412–1417. doi:10.1016/j.mri.2013.03.025
Taylor, S.R., McLennan, S.M. (1985) The continental crust: its composition and evolution. 312 pp. Oxford, London, Edinburgh, Boston, Palo Alto, Melbourne: Blackwell Scientific., Geological Magazine
Telgmann L, Sperling M, Karst U (2013) Determination of gadolinium-based MRI contrast agents in biological and environmental samples: a review. Anal Chem Acta 764:1–16. doi:10.1016/j.aca.2012.12.007
Telgmann L, Wehe CA, Birka M, Künnemeyer J, Nowak S, Sperling M, Karst U (2012) Speciation and isotope dilution analysis of gadolinium-based contrast agents in wastewater. Environ Sci Technol 46:11929–11936. doi:10.1021/es301981z
Zhu Y, Hoshino M, Yamada H, Itoh A, Haraguchi H (2004) Gadolinium anomaly in the distributions of rare earth elements observed for coastal seawater and river waters around Nagoya City. Bull Chem Soc Jpn 77:1835–1842. doi:10.1246/bcsj.77.1835