海洋酸性化はAmphioctopus fangsiao (Mollusca: Cephalopoda)の銅蓄積を増加させ、銅毒性を悪化させる： 水産物の安全性を脅かす可能性

総合環境の科学
2023年5月25日オンライン公開、164473号
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海洋酸性化はAmphioctopus fangsiao (Mollusca: Cephalopoda)の銅蓄積を増加させ、銅毒性を悪化させる： 水産物の安全性を脅かす可能性

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969723030942?via%3Dihub

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https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164473Get 権利と内容
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A.fangsiaoは21日間の実験後、海洋酸性化に対してうまく適応できる。

組織中の銅の蓄積は酸性化した海水で増加することが示された。

銅の蓄積は酸性化した海水中で増加した。

酸性化により、代謝や酸化ストレスにおける銅の影響が悪化した。

銅はDNAやタンパク質、ミトコンドリアの損傷を誘発する。
概要
海洋酸性化（OA）と微量金属汚染は、海洋生態系の機能とサービスに複合的な影響を与えるために共存している。大気中の二酸化炭素の増加は、海洋のpHの低下を引き起こし、微量金属の生物学的利用能と種分化に影響を与え、結果として海洋生物における金属毒性を変化させている。ヘモシアニンに機能する重要な微量金属である銅（Cu）は、タコ類に豊富に含まれていることが知られています。そのため、タコ類に含まれる銅の生物濃縮能は、無視できない汚染リスクとなる可能性がある。ここでは、Amphioctopus fangsiaoを酸性化した海水（pH7.8）と銅（50μg/L）に連続暴露し、海洋酸性化と銅暴露の組み合わせによる海産軟体動物への影響を検討した。その結果、A. fangsiaoは、飼育実験21日後に海洋酸性化にうまく適応できることがわかった。しかし、A. fangsiaoの腸内のCuの蓄積は、高レベルのCuストレス下で酸性化した海水中で有意に増加した。また、Cu曝露は、A. fangsiaoの成長や摂食などの生理機能に影響を与える可能性がある。また、本研究では、Cu曝露がグルコ脂質代謝を撹乱し、腸内組織の酸化的損傷を誘発し、海洋酸性化がこれらの毒性作用をさらに悪化させることを示した。組織学的な損傷や微生物相の変化は、銅ストレスや海洋酸性化との複合効果によって引き起こされたものであることが明らかになった。転写レベルでは、糖脂質代謝、膜貫通輸送、グルコ脂質代謝、酸化ストレス、ミトコンドリア、タンパク質、DNA損傷に関わる多数の差次発現遺伝子（DEG）と有意に濃縮されたKEGGパスウェイを発見し、CuとOA曝露による強い毒性相乗効果とA. fangsiaoの分子適応機構を明らかにしました。本研究は、タコが将来の海洋酸性化条件に耐えられる可能性を示したが、将来のOAと微量金属汚染の複雑な相互作用は強調される必要がある。OAが微量金属の毒性に影響を及ぼし、海洋生物の安全性を脅かす可能性がある。

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キーワード
海水酸性化
微量金属
銅
海洋無脊椎動物
生理反応
分子メカニズム
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