Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự kích thích protein sốc nhiệt, thay đổi vi cấu trúc gan và biến đổi hành vi của cá: các dấu hiệu sinh học này có liên quan không và có hữu ích để phản ánh tình trạng ô nhiễm trong thực địa không?
Tóm tắt
Sự biểu hiện của protein sốc nhiệt (hsp70), sự thay đổi vi cấu trúc gan và những biến đổi trong hành vi bơi lội đã được nghiên cứu đồng thời trên cá hồi nâu (Salmo trutta f. fario) khi tiếp xúc với nước từ các dòng thử nghiệm ở phía nam nước Đức trong điều kiện bán trường. Các phân tích hóa học đã phát hiện ra các mức độ ô nhiễm khác nhau của hai dòng nước này bởi pesticid, PAHs, PCBs và kim loại nặng, trong khi ô nhiễm dòng nước chỉ phản ánh một phần trong mức độ tích tụ của các chất ô nhiễm trong cơ thể cá. Phản ứng của dấu hiệu sinh học đã được so sánh sau những khoảng thời gian tiếp xúc khác nhau và trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Sự khác biệt trong trạng thái ô nhiễm của các dòng nước đã phản ánh qua các phản ứng dấu hiệu sinh học khác nhau ở cá hồi. Ở dòng nước bị ô nhiễm nặng, các phản ứng dấu hiệu sinh học có sự tương đồng cao hơn so với ở dòng nước ô nhiễm vừa phải, nơi mà các dấu hiệu sinh học cho thấy ít mối liên quan với nhau. Điều này chủ yếu do khả năng khác nhau của các dấu hiệu sinh học trong việc tích hợp phản ứng căng thẳng theo thời gian. Hiểu rõ động lực học của các đường cong phản ứng căng thẳng và các tác động của nhiệt độ lên phản ứng dấu hiệu sinh học là rất cần thiết để đánh giá tác động của các yếu tố căng thẳng môi trường như các chất ô nhiễm lên sức khỏe của sinh vật.
Từ khóa
#protein sốc nhiệt #ô nhiễm môi trường #cá hồi nâu #phản ứng dấu hiệu sinh học #vi cấu trúc ganTài liệu tham khảo
Adam, S., E. Müller, M. Pawert, M. Schramm & R. Triebskorn, 1996. Effects of various environmental factors on benthic macroinvertebrate communities in small streams. 6th SETAC Europe Annual Meeting, Taormina, p. 236.
Adams, S.M., K.L. Shepard, M.S. Greeley Jr., M.G. Ryon, B.D Jimenez, L.R. Shugart, J.F. McCarthy & D.E. Hinton, 1989. The use of bioindicators for assessing the effects of pollutant stress in fish. Mar. Environ. Res. 28: 459–464.
Adams S.M., 1990. Status and use of bioindicators for evaluating effects of chronic stress on fish. Am. Fish. Soc. Symp. 8: 1–8.
Adams, S.M., W.D. Crumby, M.S. Greeley Jr., M.G. Ryon & E.M. Schilling, 1992a. Relationships between physiological and fish population responses in a contaminated stream. Env. Toxicol. Chem. 11(11): 1549–1557.
Adams, S.M., W.D. Crumby, M.S. Greeley Jr., L.R. Shugart & C.F. Saylor, 1992b. Responses of fish populations and communities to pulp mill effluents: a holistic assessment. Ecotox. Environ. Saf. 24(3): 347–360.
Adams, S.M., K.D. Ham, M.S. Greeley Jr., R.F. Lehew, D.E. Hinton & C.F. Saylor, 1996. Downstream gradients in bioindicator responses: Point source contaminant effects on fish health. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 53(10): 2177–2187.
Beyer, J., M. Sandvik, K. Hylland, E. Fjeld, E. Egaas, E. Aas, J.U. Skare & A. Goksoyr, 1996. Contaminant accumulation and biomarker responses in flounder(Platichthys flesusL.) and Atlantic cod (Gadus morhuaL.) exposed by caging to polluted sediments in Sorfjorden, Norway. Aquat. Toxicol. 36(1–2): 75–98.
Bradford M.M., 1976. A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 72: 248–254.
Braunbeck, T., G. Göre, V. Storch & R. Nagel, 1990a. Hepatic steatosis in zebra fish (Brachydanio rerio) induced by long-term exposuret o γ-hexachlocyclohexane. Ecotox. Environ. Saf. 19: 355–374.
Braunbeck, T., V. Storch & H. Bresch, 1990b. Species-specific reactions of liver ultrastructure in zebrafish (Brachydanio rerio) and trout (Salmo gairdneri) after prolonged exposure to 4-chloroaniline. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 19: 405–418.
Braunbeck, T. & A. Völkl, 1991. Induction of biotransformation in the liver of eel (Anguilla anguillaL.) by sublethal exposure to dinitro-O-cresol: An ultrastructural and biochemical study. Ecotox. Environ. Saf. 21: 109–127.
Braunbeck, T. & A. Völkl, 1993. Toxicant-induced cytological alterations in fish liver as biomarkers of environmental pollution? A case study on hepatocellular effects of dinitro-O-cresol in golden ide (Leuciscus idus melanotus). In: T. Braunbeck, W. Hanke & H. Segner (eds), Fish Ecotoxicology and Ecophysiology. VCH, Weinheim, pp. 55–80.
Brumley, C.M., V.S. Haritos, J.T. Ahokas & D.A. Holdway, 1995. Validation of biomarkers of marine pollution exposure in sand fathead using Arochlor 1254. Aquat. Toxicol. 31(3): 249–262.
Bucheli, T.D. & K. Fent, 1995. Induction of cytochrome P450 as a biomarker for environmental contamination in aquatic ecosystems. Crit. Rev. Env. Sci. Technol. 25(3): 201–268.
Couch, J.A., 1975. Histopathological effects of pesticides and related chemicals on the liver of fishes. In: W.E. Ribelin & G. Migaki (eds), The Pathology of Fishes. The University of Wisconsin Press, pp. 559–584.
De Pomerai, D.I., 1996. Heat-shock proteins as biomarkers of pollution. Hum. Experiment Toxicol. 15: 279–285.
Depledge, M.H. & M.C. Fossi, 1994. The role of biomarkers in environmental assessment (2). Invertebrates. Ecotoxicology 3: 161–172.
Eckwert, H., G. Alberti & H.-R. Köhler, 1997 (in press). The induction of stress proteins (hsp) in Oniscus asellus(Isopoda) as a molecular marker of multiple heavy metal exposure. I. Principles and toxicological assessment. Ecotoxicology 6.
Ernst, W.H.O. & P.J. Peterson, 1994. The role of biomarkers in environmental assessment (4). Terrestrial plants. Ecotoxicology 3: 180–192.
Ewald G., 1995. Chronic measures of toxicant-induced effects of fish. Ann. Zool. Fenn. 32(3): 311–316.
Fader, S.C., Z. Yu & J.R. Spotila, 1994. Seasonal variations in heat shock proteins (hsp70) in stream fish under natural conditions. J. Therm. Biol. 19(5): 335–341.
Gerhardt A., 1996. Behavioural early warning responses to polluted water. Environ. Sci. & Pollut. Res. 3(2): 63–70.
Heining, P. & R.W. Hoffmann, 1993. Light-and electron microscope studies on the prolonged toxicity of trichlorethylene on rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Exp. Toxicol. Pathol. 45: 167–176.
Hinton, D.E., J.E. Klaunig & M.M. Lipsky, 1978. PCB-induced alterations in teleost liver. A model for environmental disease in fish. Mar. Fish. Rev. 19: 47–50.
Hinton, D.E., P.C. Baumann, G.R. Gardner, W.E. Hawkins, J.D. Hendricks, R.A. Murchelano & M.S. Okihiro, 1992. Histopathological biomarkers. In: R.J. Huggett, R.J. Kimerle, P.M. Mehrle & H.L. Bergman (eds), Biomarkers. Biochemical, Physiological, and Histological Markers of Anthropogenic Stress. Lewis Publishers, Boca Raton, pp. 155–209.
Holdway, D.A., S.E. Brennan & J.T. Ahokas, 1995. Short review of selected fish biomarkers of xenobiotic exposurewith an example using fish hepatic mixed-function oxidase. Austr. J. Ecol. 20(1): 34–44.
Karnovsky M.J., 1971. Use of ferrocyanide-reduced osmium tetroxide in electron microscopy. J. Cell. Biol. 51: 284.
Köhler A., 1990. Identification of contaminant-induced cellular and subcellular lesions in the liver of flounder (Platichthys flesus L.) caught at differently polluted estuaries. Aquat. Toxicol. 16: 271–294.
Konradt, J., R. Triebskorn & T. Braunbeck, 1996. Comparative biochemical investigations in fish from polluted small rivers. Verh. Dt. Zool. Ges. 89: 159.
McCarthy, J.F. & L.R. Shugart, 1990. Biomarkers of environmental contamination. Lewis Publishers, Boca Raton, 457 pp.
Munkittrick, K.R. & L.S. McCarty, 1995. An integrated approach to aquatic ecosystem health: Top-down, bottom-up or middle-out? J. Aquat. Ecosyst. Health 4(2): 77–90.
Payne, J.F., A. Mathieu, W. Melvin & L.L. Fancey, 1996. Acetylcholinesterase, an old biomarker with a new future? Field trials in associaton with two urban rivers and a paper mill in Newfoundland. Mar. Poll. Bull. 32(2): 225–231.
Peakall D.B., 1994. The role of biomarkers in environmental assessment (1). Introduction. Ecotoxicology 3: 157–160.
Peakall, D.B. & C.H. Walker, 1994. The role of biomarkers in environmental assessment (3). Vertebrates. Ecotoxicology 3: 173–179.
Reynolds, E.S., 1963. The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain in electron microscopy. J. Cell. Biol. 17: 208–212.
Rojik, I., J. Nemcsok & L. Boross, 1983. Morphological and biochemical studies on liver, kidney and gill of fishes affected by pesticides. Acta Biol. Hung. 34: 81–92.
Sachs L.; 1974. Angewandte Statistik. Springer, Berlin/Heidelberg, 545 pp.
Sanders, B.M. & L.S. Martin, 1993. Stress proteins as biomarkers of contaminant exposure in archived environmental samples. Sci. Tot. Environ. 139/140: 459–470.
Schramm, M., E. Müller & R. Triebskorn, in press. Assessment of small stream pollution using liver ultrastructure of brown trout (Salmo trutta f. fario) as a biomarker. Biomarkers.
Schwaiger, J., R. Triebskorn, H.-R. Köhler, M. Schramm, M. Pawert & T. Braunbeck, 1996. Histopathological studies contribute to the interpretation of biochemical marker responses. 6th SETAC Europe Annual Meeting, Taormina, p. 106.
Schwaiger, J., R. Wanke, S. Adam, M. Pawert, W. Honnen & R. Triebskorn, 1997. The use of histopathological indicators to evaluate contaminant-related stress in fish. J. Aquat. Ecosyst. Stress Recov. 6: 75–86.
Singh I., 1964. A modification of the Masson-Hamperl method for staining of argentaffin cells. Anat. Anz. 115: 81.
Sleiderink, H.M., J. Beyer, E. Scholtens, A. Goksoyr, J. Nieuwenhuize, J.M. van Liere, J.M. Everaarts & J.P. Boon, 1995. Influence of temperature and polyaromatic contaminants on Cyp1A levels in North sea dab (Limanda limanda). Aquat. Toxicol. 32(2–3): 189–209.
Storch V., 1985. Die Zelle als Spiegel der Umwelt. Umschau 1: 21–23.
Triebskorn, R., H.-R. Köhler, J. Flemming, T. Braunbeck, R.-D. Negele & H. Rahmann, 1994. Evaluation of bis(trinbutyltin)oxide (TBTO) neurotoxicity in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) I. Behaviour, weight increase, and tin contents. Aquat. Toxicol. 30: 189–197.
Triebskorn, R., I.F. Henderson, A. Martin & H.-R. Köhler, 1996. Slugs as target and non-target organisms for environmental pollution. In: I.F. Henderson (ed), Slug and Snail Pests in Agriculture. Brit. Crop. Prot. Counc. 66: 65–72.
Triebskorn, R., D. Frahne, W. Honnen, T. Braunbeck, J. Schwaiger, H.-R. Köhler, H. Segner, G. Schüürmann & A. Oberemm, 1997. Validierung und Einsatz biologischer, chemischer und mathematischer Tests und Biomarkerstudien zur Bewertung der Belastung kleiner Fließgewässer mit Umweltchmeikalien. Report for the German Ministry for Education, Science, Research, and Technology, FKZ 07OTX21-25.
van der Oost, R., L. van Gastel, D. Worst, M. Hanraads, K. Satumalay, F. van Schooten, H. Hedia & N.P. E. Vermeulen, 1994. Biochemical markers in feral roach (Rutilus rutilus) in relation to the bioaccumulation of organic trace pollutants. Chemosphere 29(4): 801–817.
van der Oost, R., A. Goksoyr, M. Celander, H. Heida & N.P.E. Vermeulen, 1996. Biomonitoring of aquatic pollution with feral eel (Anguilla anguilla): II. Biomarkers: Pollution-induced biochemical responses. Aquat. Toxicol. 36(3–4): 189–222.
van Gestel, C.A.M. & T.C. van Brummelen, 1996. Incorporation of the biomarker concept in ecotoxicology calls for a redefinition of terms. Ecotoxicology 5: 217–225.
Weibel, E.R. (1979) Stereological Methods 1: Academic Press, New York, London.
Weibel, E.R., H.R. Stäubli, H.R. Gnägi & F.A. Hess, 1969. Correlated morphometric and biochemical studies on the liver cell. I. Morphometric model, stereologic methods, and normal morphometric data for rat liver. J. Cell. Biol. 42: 68–91.
Wolkers, J., E.H. Jorgensen, S.M. Nijmeijer & R.F. Witkamp, 1996. Time-dependant induction of two distinct hepatic cytochrome P4501A catalytic activities at low temperatures in Arctic charr (Salvelinus alpinus) after oral exposure to benzo(a)pyrene. Aquat. Toxicol. 35(2): 127–138.
Zylstra S.J., 1994. A new program for biomonitoring status and trends in the environment. J. Aquat. Ecosys. Health 3(2): 81–85.