수은 노출에 대한 기수산 물벼룩 Diaphnosoma celebensis의 항산화 반응

Antioxidant Responses in Brackish Water Flea Diaphanosoma celebensis - Exposed to Mercury

수은은 다양한 산업활동에 사용되어 해양 환경 내에 지속적으로 유입되며 먹이사슬을 따라 축적되며 생물체 내로 유입 시 해양 생물의 성장, 발생, 생식, 대사 등에 악영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma clelbensis에 대한 수은의 급성 독성과 산화적 스트레스 지표(총 glutathione 함량, GST, GR, GPx 활성)를 이용한 항산화 반응을 조사하였다. 24시간 수은을 노출시킨 결과 생존율이 농도 의존적으로 감소하는 양상을 보였으며, 24시간 LC₅₀ 값은 0.589 mg/l (95% C.I. 0.521~0.655 mg/l)로 나타났다. 수은(0.08과 0.4 mg/l)을 24시간 노출시킨 D. celebensis에서 총 glutathione 함량은 유의하게 감소하는 양상을 보였으며, GST, GR, GPx 활성은 유의하게 증가하는 양상을 보였다. 이러한 결과는 수은 노출에 의해 D. celebensis에서 산화적 스트레스가 유도되었음을 의미하며, 이들 산화적 스트레스 지표의 변화는 세포내에서 방어기전으로 작용하였음을 나타낸다. 본 연구는 D. celebensis에서 수은 독성의 분자메커니즘을 이해하는데 도움이 되며, 중금속 오염된 해양 생태계 모니터링과 해양 생물의 건강성 평가에서 이들 분자지표의 활용 가능성을 제시한다.

Mercury (Hg) poses a threat to marine ecosystem due to continuous inflow from various industries and bioaccumulation to higher trophic level via food web. Mercury can adversely affect growth, development, reproduction and metabolism to aquatic organisms. In the present study, acute toxicity and oxidative stress markers (total glutathione content, and activities of GST, GR and GPx) were investigated in brackish water flea Disphanosoma celebensis exposed to HgCl₂ for 24 h. As results, Hg showed negative effect in survival of D. celebensis. 24 h-LC₅₀ value was determined as 0.589 mg/l (95% C.I. 0.521~0.655 mg/l). After exposure to Hg (0.08 and 0.4 mg/l) for 24 h, total glutathione content was significantly decreased, whereas GST, GPx and GR activities were enhanced. These findings indicate that Hg induced oxidative stress in D. celebensis, and oxidative stress markers may be involved in cellular defense against Hg - mediated toxicity. This study provides a better understanding of molecular mode of action of Hg toxicity in this specie and potent of molecular markers for heavy metal monitoring in marine ecosystem.