Điều hòa trao đổi chất của độc tính đồng trong quá trình tạo phát triển phôi vẹm biển

Việc phát triển các công cụ mới để đánh giá sức khỏe của ấu trùng động vật có vỏ nuôi là rất quan trọng để ngành nuôi trồng thủy sản phát triển và hoàn thiện các phương pháp ấp trứng. Chúng tôi đã thiết lập một thử nghiệm quy mô lớn về độc tố sinh thái/tác nhân gây căng thẳng về sức khỏe, cho phôi vẹm (Perna canaliculus) tiếp xúc với đồng với sự có mặt của axit ethylenediaminetetraacetic (EDTA). Chất chuyển hóa dựa trên GC/MS đã được áp dụng để xác định các dấu ấn sinh học tiềm năng nhằm theo dõi sức khỏe của phôi/ấu trùng và mô tả các cơ chế gây độc tính kim loại. Khả năng sống của tế bào, các bất thường về phát triển, hành vi của ấu trùng, tỷ lệ tử vong và phân tích có mục tiêu các protein liên quan đến việc điều hòa các gốc oxy hóa đã được đánh giá đồng thời để cung cấp khung bổ sung cho mục đích diễn giải và xác thực dữ liệu chuyển hóa. Phân tích kim loại vi lượng và mô hình hóa đặc tính đã xác minh EDTA là chất tạo phức đồng hiệu quả. Ngưỡng độc tính đối với P. canaliculus thấp, với 10% dị hình ở ấu trùng giai đoạn D được ghi nhận khi tiếp xúc với đồng sinh khả dụng 1,10 μg·L-1 trong 66 giờ. Mức độ đồng khả dụng sinh học dưới mức gây chết người (0,04 và 1,10 μg·L-1) gây ra những biến động phối hợp trong cấu hình chất chuyển hóa, phụ thuộc vào giai đoạn phát triển, mức độ điều trị và thời gian tiếp xúc. Ấu trùng dường như đã sử dụng thành công các cơ chế khác nhau liên quan đến quá trình sinh tổng hợp chất chống oxy hóa và tái cấu trúc quá trình trao đổi chất liên quan đến năng lượng để làm giảm tác dụng độc hại của đồng đối với tế bào và các mô đang phát triển. Những kết quả này cho thấy rằng sự điều hòa độc tính do kim loại gây ra có mối liên hệ chặt chẽ với quá trình trao đổi chất trong quá trình phát triển ban đầu của trai biển. Đồng khả dụng sinh học ở mức gây chết (50,3 μg·L-1) gây ra rối loạn chuyển hóa nghiêm trọng sau 3 giờ tiếp xúc, tình trạng này trở nên trầm trọng hơn theo thời gian, làm chậm đáng kể sự phát triển của phôi, gây ra tổn thương oxy hóa nghiêm trọng, bắt đầu con đường apoptotic và dẫn đến chết tế bào/sinh vật ngay sau 18 giờ tiếp xúc. Lập hồ sơ chất chuyển hóa là một cách tiếp cận hữu ích để (1) đánh giá tình trạng sức khỏe của phôi và ấu trùng không xương sống ở biển, (2) phát hiện các dấu hiệu sinh học cảnh báo sớm về ô nhiễm vi lượng kim loại và (3) xác định các cơ chế điều chỉnh mới về độc tính do đồng gây ra.

Lê Việt Dũng – NCM Bệnh Thủy sản