hrvatski

Elektrokemijsko određivanje metalotioneina u probavilu vardarskog klena - procjena biološkog učinka metala u rijekama onečišćenim otpadnim vodama rudnika

Sustavno praćenje stanja okoliša mjerenjem bioloških promjena u indikatorskih organizama naziva se biomonitoring. S obzirom da se za razliku od organske tvari ne mogu razgraditi u okolišu, metali jednom unešeni u okoliš tu i ostaju te predstavljaju najopasnija zagađivala. Biomonitoring studije izloženosti metalima obuhvaćaju mjerenje metala u vodi i sedimentu te u indikatorskim organizmima. Ribe, kao organizmi na vrhu hranidbenog lanca u vodenom ekosustavu, su često korišteni indikatorski organizmi. Ribe unose metale putem škrga, probavila i kože, ali se neselektivno uz esencijalne metale akumuliraju i toksični. Jedna od ranih promjena na staničnoj razini organizma (biomarkeri) koja ukazuje na izloženost organizma metalima je pobudna sinteza metalotioneina (MT), citosolskih proteina odgovornih za homeostazu esencijalnih (Zn, Cu) i detoksifikaciju toksičnih metala (Cd, Hg, Ag) (1). Među različitim tehnikama mjerenja MT, elektrokemijska metoda diferencijalna pulsna voltametrija (DPV) predstavlja osjetljivu metodu određivanja MT u biološkim uzorcima. S obzirom da osim metala na koncentraciju MT utječu i drugi faktori, poput biometrije, fiziološkog stanja riba te abiotičkih faktora, istraživanje je provedeno u sezoni mrijesta i ubrzanog metabolizma Vardarskog klena (Squalius vardarensis L.) u makednoskim rijekama pod utjecajem otpadnih voda rudnika olova i cinka, Zletovska (rudnik Zletovo) i Kriva (rudnik Toranica). U riječnoj vodi su izmjereni metali, a u citosolu probavila klenova metali i MT kao biomarkeri izloženosti metalima te uspoređeni s referentom postajom, rijekom Bregalnicom na kojoj nema utjecaja otpadnih voda rudnika. DPV se temelji na difuzijom kontroliranom putovanju analita do površine živine elektrode. Depolarizacijski potencijal omogućava identifikaciju iona prisutnih u otopini, a mjerenjem difuzijske struje može se izračunati njihova koncentracija. Metodu je razvio češki kemičar Jaroslav Heyrovský te za nju 1959. dobio Nobelovu nagradu. Njegov student, Rudolf Brdička, je u svom radu 1933. otkrio da proteini s –SH skupinama daju karakterističan val i upravo se metoda po Brdički koristi za određivanje MT. Frakcija MT se izolira toplinskom obradom na 85°C, a mjerenje se provodi u otopini amonijačnog pufera (1M NH4Cl + 1M NH4OH), pH=9.5 koja sadrži 6x10-4 M Co(NH3)6Cl3 pri sljedećim mjernim parametrima na uređaju 797 Computrace (Metrohm): početni/završni potencijal: -0.9/-1.65 V ; amplituda/trajanje naponskog pulsa: 0.02502 V/0.057 s ; vrijeme ponavljanja promjene pulsa: 0.5 s ; brzina promjene potencijala: 0.005 Vs-1 (2). U proljetnom su periodu gotovo svi od 26 izmjenenih metala u vodi i citosolu povišeni u riba iz Zletovske i Krive u odnosu na Bregalnicu na kojoj nema rudarske aktivnosti. Biološki učinak ovih metala potvrđen je i značajno povišenim koncentracijama MT (mg g-1) u riba iz Zletovske i Krive (3, 1 i 2, 7) u odnosu na Bregalnicu (2, 0). DPV je potvrđena kao pouzdana metoda mjerenja MT u nativnim populacijama indikatorskih organizama.

polarografija ; metalotionein ; biomonitoring ; vardarski klen

nije evidentirano