Tesi etd-04052013-102730 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
BRANDI, SILVIA
URN
etd-04052013-102730
Titolo
Livelli basali di biomarker di esposizione a xenobiotici in Aphanius fasciatus (Teleostei, Cyprinodontidae).
Dipartimento
BIOLOGIA
Corso di studi
BIOLOGIA MARINA
Relatori
relatore Prof. Pretti, Carlo
relatore Dott. Maltagliati, Ferruccio
relatore Dott. Maltagliati, Ferruccio
Parole chiave
- Aphanius fasciatus
- biomarker
- colinesterasi
Data inizio appello
29/04/2013
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
29/04/2053
Riassunto
Aphanius fasciatus (Valenciennes, 1821) è un pesce ciprinodontide eurialino endemico della regione mediterranea. Così come le altre specie di ciprinodontidi, è di piccola taglia, con una lunghezza totale che non supera i 7 cm ed è inoltre caratterizzato da un marcato dimorfismo sessuale.
Negli ultimi anni, A.fasciatus ha assunto grande rilevanza dal punto di vista conservazionistico, a causa del drammatico declino, e in alcuni casi anche dell’estinzione, di molte popolazioni. Questi problemi sono sorti in seguito alla degradazione degli habitat, all’inquinamento delle acque continentali e costiere, alla distruzione e riduzione delle zone salinari salmastre e delle saline, ed all’introduzione di specie alloctone. L’unico interesse commerciale di questa specie è legata all’acquariofilia, dato che il suo interesse legato alla gastronomia è estremamente scarso.
A. fasciatus è stato ampiamente utilizzato in passato in studi riguardanti la variabilità morfologica e genetica delle sue popolazioni. Considerando la necessità di impiego di organismi modello rappresentativi degli ecosistemi e di elevata valenza ecologica, recentemente questa specie è stata anche proposta come modello per il monitoraggio degli ambienti salmastri.
In questo studio A. fasciatus è stato utilizzato per caratterizzare i livelli basali delle attività colinesterasiche (ChE), che rappresentano un biomarker di esposizione a contaminanti ad azione neuro-tossica, quali i composti appartenenti alla classe degli organo fosforici e carbammati, di largo impiego nelle attività agricole come pesticidi. La tossicità primaria di queste sostanze è dovuta proprio alla capacità di inibire l’attività delle ChE, impedendo una corretta trasmissione degli impulsi nelle sinapsi colinergiche delle giunzioni neuromuscolari con conseguenti disordini nel sistema nervoso-motorio.
Poiché i livelli di espressione, inibizione, attivazione, trasformazione dei biomarker sono strettamente correlati ad aspetti fisiologici (ad es. lo stato di maturazione) ed ambientali (ad es. temperatura, salinità, ossigeno disciolto, pH, livello di nutrienti, esposizione a contaminanti), in questo studio l’attenzione è stata focalizzata soprattutto sulla salinità, uno dei parametri ambientali che varia maggiormente negli ambienti salmastri.
Circa 50 individui, di sesso femminile, campionati nella Laguna di Orbetello, sono stati trasferiti in laboratorio e adattati, attraverso passaggi graduali, a tre differenti salinità per un periodo di 28 giorni (temperatura 17-18 °C; ossigeno disciolto prossimo al valore di saturazione).
Da ogni pesce sono state poi prelevate la testa (T), le branchie (BR), il pacchetto viscerale in toto (V) e la restante porzione di muscolo comprensivo di cute (M).
I vari tessuti e organi, dopo omogeneizzazione in tampone, sono stati centrifugati a 10000xg ed il sovranatante è stato raccolto e utilizzato per le analisi, condotte seguendo la metodica spettrofometrica di Ellman.
È stata effettuata una caratterizzazione completa delle varie ChE utilizzando i substrati acetiltiocolina- (ATChI), butirriltiocolina- (BTChI) e propioniltiocolina-ioduro (PTChI) ed inibitori modello quali eserina solfato (inibitore generico di ChE), BW284C51 (inibitore specifico per AChE) ed iso-OMPA (inibitore specifico per BChE). Dopo aver definito i livelli di attività enzimatica con i diversi substrati nei tessuti dei pesci adattati alle varie salinità, sono stati condotti esperimenti di esposizione in vitro utilizzando il Methomyl, insetticida carbammato a largo spettro e principio attivo di diverse formulazioni commerciali autorizzate per l’uso in numerose nazioni, ed il cadmio.
Negli ultimi anni, A.fasciatus ha assunto grande rilevanza dal punto di vista conservazionistico, a causa del drammatico declino, e in alcuni casi anche dell’estinzione, di molte popolazioni. Questi problemi sono sorti in seguito alla degradazione degli habitat, all’inquinamento delle acque continentali e costiere, alla distruzione e riduzione delle zone salinari salmastre e delle saline, ed all’introduzione di specie alloctone. L’unico interesse commerciale di questa specie è legata all’acquariofilia, dato che il suo interesse legato alla gastronomia è estremamente scarso.
A. fasciatus è stato ampiamente utilizzato in passato in studi riguardanti la variabilità morfologica e genetica delle sue popolazioni. Considerando la necessità di impiego di organismi modello rappresentativi degli ecosistemi e di elevata valenza ecologica, recentemente questa specie è stata anche proposta come modello per il monitoraggio degli ambienti salmastri.
In questo studio A. fasciatus è stato utilizzato per caratterizzare i livelli basali delle attività colinesterasiche (ChE), che rappresentano un biomarker di esposizione a contaminanti ad azione neuro-tossica, quali i composti appartenenti alla classe degli organo fosforici e carbammati, di largo impiego nelle attività agricole come pesticidi. La tossicità primaria di queste sostanze è dovuta proprio alla capacità di inibire l’attività delle ChE, impedendo una corretta trasmissione degli impulsi nelle sinapsi colinergiche delle giunzioni neuromuscolari con conseguenti disordini nel sistema nervoso-motorio.
Poiché i livelli di espressione, inibizione, attivazione, trasformazione dei biomarker sono strettamente correlati ad aspetti fisiologici (ad es. lo stato di maturazione) ed ambientali (ad es. temperatura, salinità, ossigeno disciolto, pH, livello di nutrienti, esposizione a contaminanti), in questo studio l’attenzione è stata focalizzata soprattutto sulla salinità, uno dei parametri ambientali che varia maggiormente negli ambienti salmastri.
Circa 50 individui, di sesso femminile, campionati nella Laguna di Orbetello, sono stati trasferiti in laboratorio e adattati, attraverso passaggi graduali, a tre differenti salinità per un periodo di 28 giorni (temperatura 17-18 °C; ossigeno disciolto prossimo al valore di saturazione).
Da ogni pesce sono state poi prelevate la testa (T), le branchie (BR), il pacchetto viscerale in toto (V) e la restante porzione di muscolo comprensivo di cute (M).
I vari tessuti e organi, dopo omogeneizzazione in tampone, sono stati centrifugati a 10000xg ed il sovranatante è stato raccolto e utilizzato per le analisi, condotte seguendo la metodica spettrofometrica di Ellman.
È stata effettuata una caratterizzazione completa delle varie ChE utilizzando i substrati acetiltiocolina- (ATChI), butirriltiocolina- (BTChI) e propioniltiocolina-ioduro (PTChI) ed inibitori modello quali eserina solfato (inibitore generico di ChE), BW284C51 (inibitore specifico per AChE) ed iso-OMPA (inibitore specifico per BChE). Dopo aver definito i livelli di attività enzimatica con i diversi substrati nei tessuti dei pesci adattati alle varie salinità, sono stati condotti esperimenti di esposizione in vitro utilizzando il Methomyl, insetticida carbammato a largo spettro e principio attivo di diverse formulazioni commerciali autorizzate per l’uso in numerose nazioni, ed il cadmio.
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