Исследование ответных реакций червей Eisenia fetida при внесении в среду обитания наночастиц меди и цинка

Исследование ответных реакций червей Eisenia fetida при внесении в среду обитания наночастиц меди и цинка

Автор: Вершинина Ирина Александровна, Лебедев Святослав Валерьевич

Журнал: Вестник Нижневартовского государственного университета @vestnik-nvsu

Рубрика: Экология животных

Статья в выпуске: 1, 2022 года.

Бесплатный доступ

Исследования проведены на модели червей Eisenia fetida, которых культивировали на искусственной почве, куда вносили НЧ Zn и Cu в дозах 0; 100; 250; 500 и 1000 мг/кг сухой почвы. Выживаемость червей при экспозиции на искусственном (контрольном) субстрате в контроле составила 100%. При этом снижение выживаемости на 20% (р≤0,05) было зафиксировано при внесении НЧ Zn в дозе 500 мг/кг сухой почвы на 14 сутки. Выживаемость при внесении средних доз НЧ Cu находилась в пределах 90-100%, снижение выживаемости до 20% была характерна для концентрации 500 мг/кг на 14 сутки. В ходе исследований был установлен дозозависимый характер накопления меди и цинка Eisenia fetida. При дозе НЧ Zn 1000 мг/кг наблюдалось выведение цинка из организма червей со скоростью 3,9 мг/кг/сут и уменьшалась с увеличением дозы вносимых НЧ Zn. Выведение меди из организма червей наступало при концентрации 500 мг/кг НЧ Cu на на 14 сутки. При этом скорость выведения из тела червя увеличивалась при повышении концентрации металла в почве (на 34-53% (р≤0,05)). Максимум биоаккумуляции был зафиксирован при внесении 100 мг/кг НЧ Cu. Таким образом, на искусственной почве накопление меди и цинка было дозозависимым параметром. Организм червя способен аккумулировать цинк при внесении НЧ до значения 500 мг/кг включительно, с последующим выведением во внешнюю среду при концентрации 1000 мг/кг почвы. При концентрации 500 мг/кг НЧ Cu на искусственной почве было отмечено выведение металла из тела червя на 14 сутки. Максимум биоаккумуляции НЧ Cu был зафиксирован при внесении 100 мг/кг НЧ Cu.

Еще

Наночастицы, медь, цинк, eisenia fetida, антиоксидантные ферменты, концентрация металлов

Короткий адрес: https://sciup.org/14123614

IDR: 14123614

Список литературы Исследование ответных реакций червей Eisenia fetida при внесении в среду обитания наночастиц меди и цинка

  • Дерябин Д.Г., Алешина Е.С., Дерябина Т.Д., Ефремова Л.В. Биологическая активность ионов, нано -и микрочастиц Cu и Fe в тесте ингибирования бактериальной биолюминесценции // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2011. Т. 9. №6. С. 31-36.
  • Alves P., Bandeira F. O., Giraldi M., Presotto R., Segat J.C., Cardoso E., Baretta D. Ecotoxicological assessment of Fluazuron: effects on Folsomia candida and Eisenia Andrei // Environmental Science and Pollution Research, 2019. Vol. 26. №6. P. 5842-5850. https://doi.org/10.1007/s11356-018-4022-7
  • Bauer-Hilty A., Dallinger R., Berger B. Isolation and partial characterization of a cadmium-binding protein from Lumbriculus variegatus (Oligochaeta, Annelida) // Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Comparative Pharmacology. 1989. Vol. 94. №2. P. 373-379. https://doi.org/10.1016/0742-8413(89)90085-6
  • Böhmer A., Jordan J., Tsikas D. High-performance liquid chromatography ultraviolet assay for human erythrocytic catalase activity by measuring glutathione as o-phthalaldehyde derivative // Analytical Biochemistry. 2011. №410. P. 296-303. https://doi.org/10.1016/j.ab.2010.11.026
  • Brown P. J., Long S. M., Spurgeon D. J., Svendsen C., Hankard P. K. Toxicological and biochemical responses of the earthworm Lumbricus rubellus to pyrene, a non-carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbon // Chemosphere. 2004. №57. P. 1675-1681. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2004.05.041
  • Chelikani P., Fita I., Loewen P. C. Diversity of structures and properties among catalases // Cellular and Molecular Life Sciences. 2004. Vol. 61. №. 2. P. 192-208. https://doi.org/10.1007/s00018-003-3206-5
  • Cortet J., Gomot-De Vauflery A., Poinsot-Balaguer N., Gomot L., Texier C., Cluzeau D. The use of invertebrate soil fauna in monitoring pollutant effects // European Journal of Soil Biology. 1999. Vol. 35. №3. P. 115134. https://doi.org/10.1016/S1164-5563(00)00116-3
  • Heath R. L., Parker L. Photoperoxidation in isolated chloroplasts. I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation // Archives of Biochemistry and Biophysics. 1968. Vol. 125. №2. P. 189-198. https://doi.org/10.1016/0003-9861(68)90654-1
  • Khan S., Sengül H. Experimental investigation of stability and transport of ТЮ2 nanoparticles in real soil columns // Desalination and Water Treatment, 2016. Vol. 57. №54. P. 26196-26203. https://doi.org/10.1080/19443994.2016.1163513
  • Kool P. L., Ortiz M. D., Van Gestel C. A. M. Chronic toxicity of ZnO nanoparticles, non-nano ZnO and ZnCl2 to Folsomia candida (Collembola) in relation to bioavailability in soil // Environmental Pollution. 2011. Vol. 159. №10. P. 2713-2719. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2011.05.021
  • Lebedev S., Yausheva E., Galaktionova L., Sizova E. Impact of molybdenum nanoparticles on survival, activity of enzymes, and chemical elements in Eisenia fetida using test on artificial substrata // Environmental Science and Pollution Research. 2016. Vol. 23. №18. P. 18099-18110. https://doi.org/10.1007/s11356-016-6916-6
  • Liu T., Zhu L., Han Y., Wang J., Wang J., Zhao Y. The cytotoxic and genotoxic effects of metalaxy-M on earthworms (Eisenia fetida) // Environmental toxicology and chemistry. 2014. Vol. 33. №10. P. 2344-2350. https://doi.org/10.1002/etc.2682
  • Peakall D., Burger J. Methodologies for assessing exposure to metals: speciation, bioavailability of metals, and ecological host factors // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2003. Vol. 56. №1. P. 110-121. https://doi.org/10.1016/S0147-6513(03)00055-1
  • Ravi Kiran, T., Aruna, H. K. Antioxidant enzyme activities and markers of oxidative stress in the life cycle of earthworm, Eudrilus eugeniae // Italian Journal of Zoology. 2010. Vol. 77. №2. P. 144-148. https://doi.org/10.1080/11250000902932841
  • Sanchez-Hernandez J., Ro K., Diaz F. Biochar and earthworms working in tandem: Research opportunities for soil bioremediation // Science of the total environment. 2019. Vol. 688. P. 574-583. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.06.212
  • Spurgeon D. J., Hopkin S. P., Jones D. T. Effects of cadmium, copper, lead and zinc on growth, reproduction and survival of the earthworm Eisenia fetida (Savigny): assessing the environmental impact of point-source metal contamination in terrestrial ecosystems // Environmental Pollution. 1994. Vol. 84. №2. P. 123-130. https://doi.org/10.1016/0269-7491(94)90094-9
  • Sun W., Tai T. Y., Lin Y. S. Effect of monosultap on protein content. SOD and AChE activity of Eisenia foetida under two different temperatures // Journal of Agro-Environmental Science. 2007. №. 26. P. 1816-1821.
  • Swi^tek Z. M., Van Gestel C. A. M., Bednarska A. J. Toxicokinetics of zinc-oxide nanoparticles and zinc ions in the earthworm Eisenia Andrei // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2017. Vol. 143. P. 151-158. https://doi.org/10.1016Zj.ecoenv.2017.05.027
  • Tatsi K., Shaw B.J., Hutchinson T.H., Handy R.D. Copper accumulation and toxicity in earthworms exposed to CuO nanomaterials: Effects of particle coating and soil ageing // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2018. Vol. 166. P. 462-473. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.09.054
  • Udovic M., Lestan D. Redistribution of residual Pb, Zn, and Cd in soil remediated with EDTA leaching and exposed to earthworms (Eisenia fetida) // Environmental technology. 2010. Vol. 31. №6. P. 655-669. https://doi.org/10.1080/09593331003610907
  • Zhang J., Xu Y., Wu Y., Hu S., Zhang Y. Dynamic characteristics of heavy metal accumulation in the farmland soil over Xiaoqinling gold-mining region, Shaanxi, China // Environmental Earth Sciences. 2019. Vol. 78. №1. P. 25. https://doi.org/10.1007/s12665-018-8013-2
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp