Ảnh hưởng của TBT đối với sự sinh tổng hợp chất dự trữ và hormone giới tính ở tôm nước ngọt Macrobrachium rosenbergii (De Man, 1879)

Springer Science and Business Media LLC - Tập 9 - Trang 1-13 - 2013
Peranandam Revathi1, Palanisamy Iyapparaj2, Lourduraj Arockia Vasanthi3, Natesan Munuswamy3, Muthukalingan Krishnan1
1Department of Environmental Biotechnology, Bharathidasan University, Tamil Nadu, India
2CAS in Marine Biology, Faculty of Marine Sciences, Annamalai University, Parangipettai, India
3Department of Zoology, University of Madras, Chennai, India

Tóm tắt

Tributyltin (TBT) là một xenobiotic bền vững phổ biến có thể tìm thấy trong hệ sinh thái nước ngọt, vùng cửa sông và biển. TBT là một hợp chất gây rối loạn nội tiết tố mạnh (EDC) có thể gây ra mối đe dọa độc hại đối với các sinh vật thủy sinh. Imposex, các dị tật sinh dục và rối loạn nội tiết thường là hậu quả của TBT đối với hầu hết các sinh vật thủy sinh. Ảnh hưởng của TBT lên quá trình sinh tổng hợp chất dự trữ và sự thay đổi hormone giới tính ở Macrobrachium rosenbergii chưa từng được báo cáo. Do đó, cuộc điều tra hiện tại đã được thực hiện nhằm tìm hiểu tác động của TBT lên những thay đổi mô học trong các mô sinh sản khác nhau, các thay đổi hormone giới tính và mức độ của các dấu hiệu sinh học như vitellogenin và vitellin trong M. rosenbergii. Cuộc điều tra hiện tại ghi nhận tác động tiềm tàng của tributyltin (TBT) lên quá trình sinh tổng hợp chất dự trữ ở tôm cái nước ngọt M. rosenbergii. TBT ở nồng độ 10 ng/l, 100 ng/l và 1000 ng/l đã được phơi nhiễm riêng lẻ cho tôm trong thời gian ba tháng. Ở nồng độ cao hơn 1000 ng/l, sự phát triển buồng trứng bị ngừng lại và buồng trứng vẫn ở giai đoạn đã tiêu. Ở nồng độ thấp hơn của TBT (10 ng/l), sự phát triển tiếp tục tiến đến giai đoạn sinh tổng hợp chất dự trữ sớm. Ở nồng độ trung gian 100 ng/l TBT, buồng trứng vẫn ở giai đoạn trước sinh tổng hợp chất dự trữ và không thấy sự phát triển tiếp theo. Kết quả mô học chỉ ra sự phát triển buồng trứng bình thường với các oocyte sinh tổng hợp chất dự trữ, đầy chất béo trong tôm đối chứng. Mặt khác, các nhóm điều trị TBT cho thấy sự giảm bớt các globule chất béo, sự hợp nhất của các oocyte đang phát triển và sự phong phú của các oocyte chưa trưởng thành. Nhuộm miễn dịch huỳnh quang chỉ ra sự giảm rõ rệt trong lượng vitellin trong buồng trứng của tôm bị điều trị TBT. Do đó, TBT đã rõ ràng ức chế quá trình sinh tổng hợp chất dự trữ bằng cách gây ra sự mất cân bằng hormone ở M. rosenbergii. TBT đã ghi nhận đã ức chế một cách nổi bật sự sinh tổng hợp chất dự trữ do sự mất cân bằng hormone. Rối loạn nội tiết này cuối cùng đã làm suy giảm quá trình sinh trứng ở tôm cái nước ngọt M. rosenbergii.

Từ khóa

#Tributyltin #TBT #Macrobrachium rosenbergii #sinh tổng hợp chất dự trữ #hormone giới tính #rối loạn nội tiết

Tài liệu tham khảo

Kharat PS, Laxmi I, Ghoble B, Shejule KB, Ghoble IBC: Effect of TBTCL on Glycogen Profile in Freshwater Prawn, Macrobrachium kistnensis. World Appl Sci J. 2009, 7 (12): 1534-1539. FAO FAO/UNOP: Meeting on the effect of pollution on marine ecosystem. FAO Fish Rep. 1986, 352: 20. Fent K: Ecotoxicology of organotin compounds. Criti Rev Toxicol. 1996, 26: 1 117. Santos MM, Ten Haller- Tjabbes CC, Santos AM, Vieira N: Imposex in Nucella lapillus, a bio indicator for TBT contamination. Resurvey along the Portuguese coast to monitor the effectiveness of EU regulation. J Sea Res. 2002, 48: 217-223. 10.1016/S1385-1101(02)00166-1. Waldock MJ, Thain J: Shell thickening in Crassostrea gigas: Organotin antifouling or sediment-induced. Mar Poll Bull. 1983, 14: 411-415. 10.1016/0025-326X(83)90445-9. Laughlin RB, Johannesen R, French W, Guard H, Brinckman FF: Structure activity relationships for organotin compounds. Environ Toxicol Chem. 1985, 4: 343-351. 10.1002/etc.5620040309. Champ MA: A review of organotin regulatory strategies, pending actions, related costs and benefits. Sci Total Envir. 2000, 258: 21-71. 10.1016/S0048-9697(00)00506-4. Bryan GW, Gibbs PE, Hummerstone LG, Burt GR: The decline of the gastropod Nucella lapillus around south–west England: evidence for the effect of tributyltin from antifouling paints. J Marine Biol. 1986, 66: 611-640. 10.1017/S0025315400042247. Nirmala K, Oshima Y, Lee R, Imada N, Honjo T, Kobayashi K: Transgenerational toxicity of tributyltin and its combined effects with polychlorinated biphenyls on reproductive process in Japanese medaka (Oryzias lapitpes). Environ Toxicol Chem. 1999, 18: 717-721. Shimasaki Y, Kitano T, Oshima Y, Inoue S, Imada N, Honjo T: Tributyltin causes masculinization in fish. Environ Toxicol Chem. 2003, 22: 141-144. 10.1002/etc.5620220118. Revathi P, Munuswamy N: Effect of TBT on the early embryonic development in the freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii (De Man). Chemosphere. 2010, 79: 922-927. 10.1016/j.chemosphere.2010.03.023. Dutta GJ: Uridine diphosphate glucose and the synthesis of glucosides by mollusks. Arc Biochem Biophy. 1996, 116 (1): 399-405. Kime DE: Endocrine distruption in fish. 1999, Dordrecht: Kluwer Kime DE, Ebrahimi M, Nysten K, Roelants I, Moore HDM, Ollevier F: Use of computer assisted sperm analysis (CASA) for monitoring the effects of pollution on sperm quality of fish; application for determining effects of heavy metals. Aquat Toxicol. 1996, 36: 223-237. 10.1016/S0166-445X(96)00806-5. Nakayama K, Oshima Y, Yamaguchi T, Tsuruda Y, Kang IJ, Kobayashi M, Imada N, Honjo T: Fertilization success and sexual behaviour in male medaka, Oryzias latipes, exposed to tributyltin. Chemosphere. 2004, 55: 1331-1337. 10.1016/j.chemosphere.2003.11.050. Hyllner SJ, Haux C: Vitelline envelope protein in teleost fish. Proceedings of the Fifth International Symposium on the Reproductive Physiology of fish, vol. 95. Edited by: Goetz FW, Thomas P. 1995, Austin: Fish Symposium, 10-12. Revathi P: Ph. D., Thesis. Studies on the endocrine disruptor and its impact on the reproductive physiology of the freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii (De Man). 2010, University of Madras. Chennai, Tamil nadu, India Lignot JH, Pannier F, Trilles JP, Charmantier G: Effects of tributyltin oxide on survival and osmoregulation of the shrimp Penaeus japonicus (crustacean, decapoda). Aqua Toxicol. 1998, 41: 277-299. 10.1016/S0166-445X(97)00088-X. Laughlin RB, Franch WJ, Guard HF: Acute and sub lethal toxicity of tributyltin oxide (TBTO) and its putative environmental product, tributyltin sulfide (TBTS) to zoeal mud crabs. Water Air Soil Pollu. 1983, 20: 69-79. 10.1007/BF00279499. Laughlin RB, French WJ: Comparative study of the acute toxicity of a homologous series of trialkyltins to larval shore crabs Hemigrapsus nudus and lobster. Homarus amaricanus. Bull Environ Contam Toxicol. 1980, 25: 802-809. 10.1007/BF01985611. Zhang IL, Zuo ZH, Chen YX, Zhao Y, Hu S, Wang CG: Effect of tributyltin on the development of ovary in female cuvier Sebastiscus marmoratus. Aquat Toxicol. 2007, 83: 174-179. 10.1016/j.aquatox.2007.03.018. Revathi P, Arockia Vasanthi L, Munuswamy N: Effect of cadmium on the ovarian development in the freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii (De Man). Ecotoxicol Environ Safety. 2011, 74: 623-629. 10.1016/j.ecoenv.2010.08.027. Rodriguez EM, Lopez Grego LS, Fingerman M: Inhibition of ovarian growth by cadmium, in the fiddler crab Uca pugiliator (Decapoda, Ocypodidae). Ecotoxicol Environ Safety. 2000, 46: 202-206. 10.1006/eesa.1999.1896. Agarwal SK, Kumar S: Some biochemical changes related to the reproductive cycle of the crab, Paratelphusa manoniana (Han). Comp Physiol Ecol. 1986, 11: 195-199. Sreeram MN, Menon NR: Histopathological changes in the hepatopancreas of the penaeid shrimp Metapenaeus dobsoni exposed to petroleum hydrocarbons. J Mar Biol Assoc India. 2005, 47 (2): 160-168. Klobucar GI, Lajtner VJ, Erbener J: Lipid peroxidation and histopathological changes in the digestive gland of freshwater snail Planorbis corneus L. (Gastropoda, Pulmonata) exposed to chronic and sub chronic concentrations of PCP. Bull Environ Contam Toxicol. 1997, 58: 128-134. 10.1007/s001289900310. Fostier A, Jalabert B, Billard R, Breton B, Zohar Y: The gonadal steroids. Fish Physiology, Vol. IX, Reproduction, Part A, Endocrine Tissues and Hormones. Edited by: Hoar WS, Randall DJ, Donaldson EM. 1983, New York: Academic Press, 277-372. Weber LP, Kiparisis Y, Hwang GS, Niimi AJ, Janz DM, Metcalfe CD: Increased cellular apoptosis after chronic aquaeous exposure to nonylphenol and quercetin in adult medaka (Oryzias latipes). Comp Biochem Physiol C. 2002, 131: 51-59. Chang XT, Kobayashi T, Kajiura H, Nakamura M, Nakayama Y: Isolation and characterization of the cDNA encoding the tilapia (Oreochromis mossambicus) cytocrome P450 aromatase (P450arom): changes in P450arom mRNA, protein and enzyme activity in ovarian follicles during oogenesis. J Mol Endocri. 1997, 18: 57-66. 10.1677/jme.0.0180057. Sarojini A, Victor B: Toxicity of mercury on the ovaries of the caridean prawn. Cur Sci. 1985, 54: 398-400. Nagabhushanam R, Deshpande J, Sarojini R: Effect of some pesticides on the biochemical constituents of freshwater prawn Macrobranchium kistensis. Proc Nat Symb Ecotoxicol. 1972, 73-84. West ES, Todd WR, Mason HS, Van JTB: Text book of biochemistry, fourth ed. 1967, Macmillan: New York Holwerda DA, Herwig HJ: Accumulation and metabolic effects of di-n-butyltin dichloride in the fresh water clam, Anodonta anatine. Bull Environ Contam Toxicol. 1986, 36: 756-762. 10.1007/BF01623580. Reddy PS, Devi M, Sarojini R, Nagabhushanam R, Fingerman M: Cadmium chloride induced hyperglycemia in the red swamp crayfish, Procambarus clarkii: possible role of crustacean hyperglycemic hormone. Comp Biochem Physiol. 1994, 107C: 57-61. Chin-Chyuan Chang B, Pai-Po Leeb C, Jung-Pin H, Shinn-Pyng Y, Chenga W: Survival and biochemical, physiological, and histopathological responses of the giant freshwater prawn, Macrobrachium rosenbergii, to short-term trichlorfon exposure. Aquaculture. 2006, 253: 653-666. 10.1016/j.aquaculture.2005.05.011. Vijayavel K, Anbuselvam C, Balasubramanian MP, Deepak Samuel V, Gopalakrishnan S: Assessment of biochemical components and enzyme activities in the estuarine crab Scylla tranquebarica from naphthalene contaminated habitants. Ecotoxicol. 2006, 15 (5): 469-476. 10.1007/s10646-006-0082-4. Kime DE: Endocrine disruption in fish. 1998, Boston: Kluwer, 397. Bradford MM: A rapid and sensitive method for the qualification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem. 1976, 72: 248-254. 10.1016/0003-2697(76)90527-3. Folch J, Lee M, Bloane-Stanley M: A simple method for the isolation and purification to total from animal tissues. J Biochem. 1957, 266: 497-509. Dezwann D, Zandee I: The utilization of glycogen and accumulation of some intermediate during anerobiosis in Mytilus edulis. Comp Biochem Physiol. 1972, 43B: 47-52. Tietz NW: Clinical guide to laboratory tests. 1976, Philadelpia, USA: S.W. Saunders Co., 238. Tsukimura B, Bender JS, Linder CJ: Developmental aspects of gonadal regulation in the ridgeback shrimp, Sicyonia ingentis. Comp Biochem Physiol. 2000, 127A: 215-224. Zagalsky PF, Cheesman DF, Ceccaldi HJ: Studies oncarotenoid-containing lipoproteins isolated from the eggs and ovaries of certain marine invertebrates. Comp Biochem Physiol. 1967, 22: 851-871. 10.1016/0010-406X(67)90777-3. Oreczyk GP, Caldwell BV, Behrman HR: Endocrinology. Methods of hormone Radioimmunoassay. Edited by: Jaffe BM, Behrman HR. 1974, New York: Academic press, 256-258.