بررسی تغییرات غلظت متالوتیونین خرچنگ شبح (Ocypode saratan) در جنگل‌های حرای گواتر و چابهار و در دو دوره زمانی پیش مانسون و پس مانسون

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
1 گروه زیست شناسی دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، چابهار، ایران
2 گروه شیلات، واحد چابهار ، دانشگاه آزاد اسلامی، چابهار، ایران
چکیده
ایسه تجمع فلزات سنگین مس، روی و کادمیوم و بررسی تغییرات متالوتیونین به‌عنوان نشانگر زیستی آلودگی در بافت آبشش خرچنگ شبح (Ocypode saratan) در دو بازه زمانی پیش مانسون (اردیبهشت) و پس مانسون (آبان) در جنگل‌های حرای خلیج چابهار و گواتر در سال 1398 انجام شد. نتایج نشان داد که در هر دو بازه زمانی الگوی تجمع فلزات در بافت آبشش خرچنگ شبح به‌صورت روی، مس، کادمیوم است. میانگین غلظت فلزات مس، روی، کادمیوم در فصل پیش مانسون و پس مانسون در ایستگاه چابهار به ترتیب 173/6، 186/43، 0/095 و 156/7، 175/13، 0/026 و در ایستگاه گواتر میانگین غلظت فلزات مس، روی، کادمیوم در پیش مانسون و پس مانسون به ترتیب237/3، 231/8، 0/048 و 205/9، 253/2، 0/037 میکروگرم بر گرم وزن خشک به دست آمد. میانگین میزان متالوتیونین در فصل پیش مانسون و پس مانسون در ایستگاه چابهار به ترتیب 2/02 و 0/1 و در ایستگاه گواتر نیز به ترتیب 2 و 0/12 میکروگرم بر گرم وزن تر بدست آمد. بررسی میزان متالوتیونین نشان داد که در فصل پیش مانسون بالاتر از پس مانسون بود. در مقایسه میزان متالوتیونین بین دو ایستگاه چابهار و گواتر اختلاف معنی‌داری بدست نیامد (0/05<P). اما در هر دو ایستگاه به‌صورت جدا بین دو فصل پیش مانسون و پس مانسون نشان‌دهنده وجود اختلاف آماری معنی‌داری بود (0/05>P). بررسی همبستگی متالوتیونین با فلزات نشان داد که هیچ‌گونه همبستگی بین متالوتیونین با فلزات مورد مطالعه وجود ندارد. بنابراین، طبق مشاهدات تغییرات غلظت متالوتیونین در این گونه متاثر از فلزات سنگین نبوده و میتواند ناشی از تغییرات شرایط محیطی فصول باشد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


1. Giri C, Ochieng E, Tieszen LL, Zhu Z, Singh A, Loveland, T, Duke N. Status and distribution of mangrove forests of the world using earth observation satellite data. Global Ecology and Biogeography. 2011; 20(1), 154-159.‌
2. Limoui FA, Mohabbat Kar H. A Study of Pollution in the Persian Gulf and the Sea of Oman and Ways to Fight It, Third Conference on Environmental Planning and Management, Tehran. 2013.
3. Birch, G., Nath, B., Chaudhuri, P. Effectiveness of remediation of metal-contaminated mangrove sediments (Sydney estuary, Australia). Environmental Science and Pollution Research, 2015; 22(8), 6185-6197.
4. Abtahi B, Shojaei MG, Esmaeili SA, Rahnama M, Sharifpour I, Bahmani M, Kazemi R, Halajian A. Concentration of some heavy metals in tissues of Stellate Sturgeon (Acipenser stellatus) in the South Caspian Sea. Environmental Sciences. 2007;4(3),77-84. (In Persian).
5. SaeidI M, Abtahi B, Mortazavi MS, Aghajeri N, & Shojaei, MG. Zinc concentration in tissues of spangled emperor (Lethrinus nebulosus) caught in northern part of the Persian Gulf. Environmental Sciences. 2008; 6(1),75-82. (In Persian).
6. Hamzeh MA, Mahmoudi Gharayi MH, Baskeleh GR. Geochemical study of the origin and effects of heavy metal pollution in Ramin and Bryce fishing ports. Journal of Oceanography. 2014; 5(17), 21-31. (In Persian).
7. Khan SA, Raffi SM, Lyla PS. Brachyuran crab diversity in natural (Pitchavaram) and artificially developed mangroves (Vellar estuary). Current Science. 2005; 1316-1324.
8. Mosleh YY, Paris-Palacios S, Couderchet M, Biagianti-Risbourg S, Vernet G. Effects of the herbicide isoproturon on metallothioneins, growth, and antioxidative defenses in the aquatic worm Tubifex tubifex (Oligochaeta, Tubificidae). Ecotoxicology. 2005; 14(5), 559-571.‌
9. Staniskiene B, Matusevicius P, Budreckiene R, Skibniewska KA. Distribution of Heavy Metals in Tissues of Freshwater Fish in Lithuania. Polish Journal of Environmental Studies. 2006; 15(4), 585-591.
10. Yilmaz L. Chemical Composition. Biological Properties and Health Effects of Propolis. 2003; pp, 28–30.
11. Moopam, R. Manual of oceanographic observations and pollutant analysis methods. ROPME. Kuwait, 1999; pp,1- 20.
12. Viarengo A, Burlando B, Dondero F, Marro A, Fabbri R. Metallothionein as a tool in biomonitoring programmes. Biomarkers. 1999; 4(6), 455-466.‌
13. Azimi A, Safaieh A, Dadollahi SA, Zolkarnain H, Saffar B, Savari A. Evaluation of the use of metallothionein as a biomarker of heavy metals (mercury, cadmium, lead and Copper) in Crassostrea gigas bivalves in Bandar Imam Khomeini region, Journal of Oceanography. 2012; 3(9), 27-39.
14. Won EJ, Raisuddin S, Shin KH. Evaluation of induction of metallothionein-like proteins (MTLPs) in the polychaetes for biomonitoring of heavy metal pollution in marine sediments. Marine Pollution Bulletin. 2008; 57(6-12), 544-551.‌
15. Tayebzadeh M, Velayatzadeh M. Bioaccumulation of toxic and essential elements in the muscle and shell of Potamon persicum (Pretzmann, 1962 Kakarza River in Lorestan Province, Izan Scientific Journal of Fisheries. 2016; 25(2),203-212.
16. Zarezadeh R, Rezaei P. Study of heavy metal accumulation in mangrove sediments, Gabrik estuary (Jask), Journal of Natural Environment (Natural Resources of Iran). 2016;69(1),61-78. (In Persian).
17. Loghmani M. Study of changes in density of submarine polychaetes in Chabahar Bay with emphasis on the role of heavy metals (copper and zinc), Journal of Aquatic Ecology. 2016;3(6), 10-12. (In Persian).
18. Engel DW. Brouwer M. Crustaceans as models for metal metabolism: I. Effects of the molt cycle on blue crab metal metabolism and metallothionein. Marine environmental research. 1993;35(1-2), 1-5.
19. Liu Q, Liao Y, Xu X, Shi X, Zeng J, Chen Q, Shou L. Heavy metal concentrations in tissues of marine fish and crab collected from the middle coast of Zhejiang Province, China. Environmental Monitoring and Assessment. 2020 ;192, 1-12.
20. Baki MA, Hossain MM, Akter J, Quraishi SB, Shojib MFH, Ullah AA, Khan MF. Concentration of heavy metals in seafood (fishes, shrimp, lobster and crabs) and human health assessment in Saint Martin Island, Bangladesh. Ecotoxicology and environmental safety. 2018;159, 153-163.
21. Jerome FC, Hassan A, Omoniyi-Esan GO, Odujoko, OO, Chukwuka AV. Metal uptake, oxidative stress and histopathological alterations in gills and hepatopancreas of Callinectes amnicola exposed to industrial effluent. Ecotoxicology and environmental safety. 2017;139, 179-193.
22. Sokolowski A, Bawazir AS, Wolfowitz M. Trace metals in the brown mussel Perna perna from the coastal waters off Yemen (Gulf of Aden): How concentrations are affected by weight, sex, and seasonal cycle. Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2004;46(1), 67-80.
23. Bustamante P, Bocher P, Cherel Y, Miramand P, Currant F. Distribution of trace elements in the tissues of benthic and pelagic fish from the Kerguelen Islands. Science of the total environment. 2003; 313(1-3), 25-39.
24. Bakker AK, Dutton J, Sclafani M, Santangelo N. Maternal transfer of trace elements in the Atlantic horseshoe crab (Limulus polyphemus). Ecotoxicology. 2017; 26(1), 46-57.
25. Pedersen KL, Bach LT, Bjerregaard P. Amount and metal composition of midgut gland metallothionein in shore crabs (Carcinus maenas) after exposure to cadmium in the food. Aquatic toxicology. 2014;150,182-188.‌
26. Cenov A, Perić L, Glad M, Žurga P, Lušić DV, Traven L, Bihari N. A baseline study of the metallothioneins content in digestive gland of the Norway lobster Nephrops norvegicus from Northern Adriatic Sea: Body size, season, gender and metal specific variability. Marine pollution bulletin. 2018;131, 95-105.
27. Boudet LC, Polizzi P, Romero MB, Robles A, Gerpe M. Lethal and sublethal effects of cadmium in the white shrimp Palaemonetes argentinus: a comparison between populations from contaminated and reference sites. Ecotoxicology and environmental safety. 2013; 89, 52-58.
28. Canli M, Furness RW. Heavy metals in tissues of the Norway lobster Nephrops norvegicus: effects of sex, size and season. Chemistry and Ecology.1993; 8(1), 19-32.
29. Amiard JC, Amiard-Triquet C, Barka S, Pellerin J, Rainbow PS. Metallothioneins in aquatic invertebrates: their role in metal detoxification and their use as biomarkers. Aquatic Toxicology. 2006; 76(2), 160-202.
30. Yang HZ, Gu WJ, Chen W, Hwang JS, Wang L. Metal binding characterization of heterologously expressed metallothionein of the freshwater crab Sinopotamon henanense. Chemosphere.2019;235, 926-934.
31. Capdevila M, Bofill R, Palacios O, Atrian S. State-of-the-art of metallothioneins at the beginning of the 21st century. Coordination Chemistry Reviews. 2012; 256(1-2), 46-62.
32. Blackmore G, Wang WX. The transfer of cadmium, mercury, methylmercury, and zinc in an intertidal rocky shore food chain. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 2004; 37(1), 91-110.
33. Cosson RP. Bivalve metallothionein as a biomarker of aquatic ecosystem pollution by trace metals: limits and perspectives. Cellular and molecular biology (Noisy-le-Grand, France). 2000; 46(2), 295-309.
34. Paul-Pont I, Gonzalez P, Baudrimont M, Nili H, de Montaudouin X. Short-term metallothionein inductions in the edible cockle Cerastoderma edule after cadmium or mercury exposure: discrepancy between mRNA and protein responses. Aquatic toxicology. 2010; 97(3), 260-267.
35. Loghmani M, Savari A, Doust Shenas B, Archangi B, Kabiri K. Investigation of changes in the concentration of metallothionein protein as a biomarker (biomarker) in Glycinde bonhourei polychaete worm under the influence of Manson phenomenon and some heavy metals (copper, zinc and cadmium) in the sub-tidal zone of Chabahar Gulf, Journal of Animal Research (Iranian Journal of Biology). 2017; 30(4), 456-470. (In Persian)
36. Ahearn GA, Mandal PK, Mandal A. Mechanisms of heavy-metal sequestration and detoxification in crustaceans: a review. Journal of Comparative Physiology B. 2004; 174(6), 439-4.
37. Ladhar-Chaabouni R, Machreki-Ajmi M, Hamza-Chaffai A. Use of metallothioneins as biomarkers for environmental quality assessment in the Gulf of Gabès (Tunisia). Environmental Monitoring and Assessment. 2012; 184(4), 2177-2192.