اثرات سرب و كادميوم بر بقاء، پيش پراكسيداسيون ليپيدي و ظرفيت آنتي اكسيداني كل در كرم خاكي ايزينيا فتيدا

Cadmium and Lead Effects on Viability, Lipid Peroxidation and Total Antioxidant Capacity Levels in Eisenia fetida

سابقه و هدف: گسترش روز افزون ورود فلزات سنگين به محيط و تاثير آن‌ها روي ساختار اجتماع جانداران خاكزي موجب بر هم زدن اكوسيستم خاك مي‌شود. از سويي ديگر مطالعه پاسخ‌هاي مولكولي و سلولي بي‌مهر‌گان خاكزي به عنوان بيوماركرهايي از سلامت محيط مي‌تواند اطلاعات مفيدتري در رابطه با اثرات استرس آلاينده‌ها بر آن‌ها ارائه دهد. از اين رو هدف مطالعه حاضر بررسي اثرات سرب و كادميوم روي بقاء، توده زيستي و نيز پراكسيداسيون ليپيدي و ظرفيت آنتي اكسيداني كل به‌عنوان نشانگرهاي فيزيولوژيكي سلول، از گونه Eisenia fetida كرم خاكي بوده است. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي تست سميت روي كرم خاكي به روش Filter paper مطابق دستورالعمل 207 سازمان همكاري اقتصادي و توسعه جهاني (OECD) انجام شد. سطح فعاليت آنتي‌اكسيدان‌هاي كل (TAC) و پراكسيداسيون ليپيدي به ترتيب با روش‌هاي توان آنتي اكسيداني احياي آهن (FRAP) و تيو باربيوتوريك اسيد (TBA) اندازه‌‌گيري شدند. يافته‌ها: اين مطالعه نشان داد ميزان LC50 به عنوان نشانگر بقاء براي سرب و كادميوم به ترتيب بر حسب µg/cm2 در بازه زماني 24 ساعته 84/54 و 18/14و در بازه 48 ساعته 1/34 و 4/8 است. هم‌چنين به‌طوركلي با افزايش غلظت سرب و كادميوم، ميزان مرگ، كاهش وزن، پراكسيداسيون ليپيدي و ظرفيت آنتي اكسيداني كل افزايش يافت. اين در حالي است كه حساسيت كرم‌ها به كادميوم نسبت به سرب بيش‌تر بود(05/0P<). استنتاج: براساس يافته‌ها در گونه E. fetida كرم خاكي در حضور سرب و كادميوم TAC و MDA به طور معني‌داري افزايش پيدا مي‌كند. لذا اندازه‌گيري TAC و MDA مي‌تواند به‌عنوان نشانگرهاي فيزيولوژيكي سلول در حساسيت گونه E. fetida كرم‌خاكي به آلاينده‌هاي سرب و كادميوم در مديريت منابع آلاينده و سلامت محيط‌زيست مورد توجه محققين قرار گيرد.

Background and purpose: Increasing entry of heavy metals into the environment and its effects on social structure of soil organisms disturbs the soil ecosystem. Study of molecular and cellular soil invertebrate responses as biomarkers of environmental health can provide useful information in relation to the effect of pollutants on them. Accordingly the aim of this research was to study the effects of cadmium and lead on Biomass, lipid peroxidation (LPo) and total antioxidant capacity (TAC), as cell physiology markers, in Eisenia fetida earthworm. Materials and methods: In this study, acute toxicity test was carried out according to the Organization for Economic Co-Operation and Development (OECD) guidelines (NO 207). TAC and LPo levels were assayed by ferric reducing antioxidant power and thiobarbituric acid methods, respectively. Results: LC50 as a viability marker, for Cd and Pb (µg/cm2) were 54.84 and 14.18 in 24h, and 34.1 and 8.4 in 48h, respectively. By increase in concentrations of lead and cadmium the rate of mortality, weight loss, LPo and TAC increased. E. fetida was found to be more sensitive to Cd than Pb (P<0.05). Conclusion: According to the results, in presence of lead and cadmium LPo and TAC increase significantly in E. fetida earthworm. Therefore, measurement of MDA and TAC as cell physiology markers could be used to evaluate the sensitivity of E. fetida earthworm to Cd and Pb in management of pollution resources and environmental health.