Biodistribution af selen fremhæver udviklingsmæssige eksponeringsrisici

ANSTO og Griffith University miljøforskere og billeddannende forskere har bidraget til en bedre forståelse af, hvordan forurenende stoffer ophobes og fordeles i padder under larve- og metamorfe udviklingsstadier.

Efterforskerne, der har offentliggjort deres resultater i Miljøvidenskab og -teknologi , brugt nukleare teknikker til at analysere, hvor overskydende selen ophobes i haletudser.

Undersøgelsen viste, at haletudser beholdt niveauer af selen fra larvestadiet gennem metamorfose.

Vigtigt, undersøgelsen viste også, at akkumuleret selen kunne overføres inden i dyrene, efterhånden som væv omdannes eller degenereres under udvikling af padder.

"Resultaterne kan hjælpe med at forklare, hvorfor padder i larvestadiet har en øget følsomhed over for forurenende stoffer, " sagde Dr Tom Creswell, en medforfatter af papiret sammen med Dr. Chantal Lanctôt (nedenfor til højre).

"Chantal har udført noget fremragende arbejde, som har afsløret, hvordan et klart billede af biofordelingen af ​​et giftigt stof er afgørende for at forstå alle risici forbundet med eksponering."

Selen er et makronæringsstof, der er afgørende for sundheden, men overskydende koncentrationer medfører toksicitet.

Antropogene aktiviteter, såsom minedrift, landbrug og forbrug af fossile brændstoffer har vist sig at frigive selen til omgivende vandveje.

Brug af radioisotopiske sporstoffer og autoradiografisk billeddannelse hos ANSTO, efterforskerne var i stand til visuelt at identificere stederne i haletudserne, hvor selen havde ophobet sig.

Haletudser er hurtigt voksende organismer, og de gennemgår væsentlige fysiske og fysiologiske ændringer, efterhånden som de udvikler sig til frøer.

Haletudser af den hjemmehørende art Limnodynastes peronii blev udsat for en lav koncentration af selen (i form af selenit) i vand i syv dage.

Efterforskerne valgte at vurdere en lav koncentration af selenit, som var inden for det område, der blev fundet i forurenet overfladevand, at evaluere bioakkumulering uden at forårsage et åbenlyst toksikologisk respons fra haletudsen.

Efter syv dage, hele kropsindholdet af selen svarede til 1,9 μg Se/g tørvægt. Efter overførsel til rent vand, haletudserne havde fjernet det meste af selen (42 % i de første 3 dage og yderligere 41 % i løbet af de følgende 10 dage). Kun 10-14% af det indledende selen var tilbage ved afslutningen af ​​eksperimentet.

Selenet blev overvejende fundet i leveren, nyre, tarm og galdeblære. Andelen af ​​selen i leveren og galdeblæren steg 3-4 gange under udviklingen.

Koncentrationerne blev drastisk reduceret i udskillelsesorganet og tarmen under metamorfosen.

"Andelen af ​​selen i haletudsens øjne steg under dens udvikling, og dette er et vigtigt fund på grund af den kendte sammenhæng mellem selen og øjenmisdannelser hos andre arter, inklusive mennesker, " sagde Lanctôt.

Audioradiografier afslørede, at det overvejende akkumulerede i den okulære linse med lavere niveauer i nethinden.

"Så vidt vi ved, dette er den første rapport om ophobning af selen i øjnene på en padde, " sagde Lanctôt.

Undersøgelsen var en forlængelse af tidligere forskning om samme art offentliggjort i Aquatic Toxicology, som sammenlignede akkumulationskinetik mellem to forskellige former for selen, der er almindelige i vandmiljøer, selenit og selenat, og fandt ud af, at haletudserne akkumulerede betydeligt mere selen i form af selenit.

Forskerholdet anvender nu Synchrotron-baserede billedbehandlingsværktøjer for bedre at forstå akkumulering og biodistribution af selen, og andre sporstoffer, i udvikling af padder.