Διερεύνηση κυτταρικών παραμέτρων σε ιστούς του μυδιού Mytilus galloprovincialis για τη βιοπαρακολούθηση της ρύπανσης παράκτιων οικοσυστημάτων και την εφαρμογή δεικτών οικολογικής ποιότητας
Creators: name: Ραφτοπούλου, Ελένη Κ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Βιοπαρακολούθηση
Ρύπανση
Δείκτες οικολογικής ποιότητας
Mytilus galloprovincialis
Biomonitoring
Pollution
Ecological Quality Indices

description: Στην παρούσα διατριβή, πραγματοποιήθηκε διερεύνηση κυτταρικών και βιοχημικών βιομαρτύρων ρύπανσης («σταθερότητα λυσοσωμικής μεμβράνης», «κατακράτηση της χρωστικής ουδέτερο ερυθρό», «μορφομετρικές αλλαγές των λυσοσωμάτων», «μορφομετρικές αλλαγές των ουδέτερων λιπιδίων», «συγκέντρωση των μεταλλοθειονινών», «δραστικότητα της ακετυλχολινεστεράσης», «μορφομετρικές αλλαγές των λιποφουσκινών» και «δομικές αλλαγές του επιθηλίου των πεπτικών σωληναρίων») σε ιστούς του μυδιού Mytilus galloprovincialis που συλλέχθηκαν από δειγματοληπτικούς σταθμούς του Θερμαϊκού και Στρυμονικού κόλπου κατά τις περιόδους καλοκαίρι 2004, φθινόπωρο 2004 και άνοιξη 2005. Μελετήθηκαν οι εποχικές διακυμάνσεις των παραπάνω βιομαρτύρων ρύπανσης και ενοποιήθηκαν οι τιμές τους σε τρεις δείκτες οικολογικής ποιότητας (Health Status Index, Lysosomal Response Index, Integrated Biomarker Response). Η ενοποίηση των τιμών των βιομαρτύρων ενίσχυσε την καταλληλότητα και την αξιοπιστία των δεικτών οικολογικής ποιότητας σε μελέτες βιοπαρακολούθησης της θαλάσσιας ρύπανσης. Επίσης, η παρούσα διατριβή έδωσε συμπληρωματικές πληροφορίες σχετικά με τα μακροχρόνια αποτελέσματα των ρύπων στην κατάσταση υγείας των μυδιών κατά μήκος της θαλάσσιας περιοχής του Θερμαϊκού κόλπου. Επιπρόσθετα, πραγματοποιήθηκε μια διερευνητική προσέγγιση για την εισαγωγή ενός δείκτη οικολογικής ποιότητας («Πειραματικός Δείκτης Θαλάσσιας Ρύπανσης») για την εκτίμηση της ποιότητας των ελληνικών ακτών. Επιπλέον, σε ιστούς μυδιών που εκτέθηκαν σε οργανικούς ρύπους (PAH, λινδάνιο, 2,4 δίχλωρο-φαινοξυοξικό οξύ) εφαρμόστηκαν καθιερωμένοι βιομάρτυρες ρύπανσης, όπως η «σταθερότητα της λυσοσωμικής μεμβράνης» και η «κατακράτηση της χρωστικής ουδέτερο ερυθρό», καθώς και υπό μελέτη βιομάρτυρες ρύπανσης, όπως οι «μορφομετρικές αλλαγές των ουδέτερων λιπιδίων» και η «συχνότητα μικροπυρήνων», με σκοπό να ενισχυθεί η χρήση των τελευταίων ως αξιόπιστα εργαλεία σε μελέτες βιοπαρακολούθησης. Μύδια του είδους Mytilus galloprovincialis εκτέθηκαν σε βαρέα μέταλλα, όπως Cu, Hg και μίγμα Hg και Cu και πραγματοποιήθηκε συγκριτική μελέτη της συσσώρευσης και αποτοξικοποίησης του Cu (απαραίτητο μέταλλο) και του Hg (μη απαραίτητο μέταλλο) στον πεπτικό αδένα και τα βράγχια των μυδιών με τη χρήση ιστοχημικών και αναλυτικών μεθόδων. Επίσης, μελετήθηκε ο ιστοχημικός εντοπισμός τριών λυσοσωμικών ενζύμων, όπως η Ν-ακετυλ-β-εξοζαμινιδάση, η όξινη φωσφατάση και η β-γλουκουρονιδάση, στον πεπτικό αδένα μυδιών Mytilus galloprovincialis και αποσαφηνίστηκε η χρήση του κατάλληλου λυσοσωμικού ενζύμου για την εφαρμογή των βιομαρτύρων που σχετίζονται με τα λυσοσώματα («σταθερότητα της λυσοσωμικής μεμβράνης» και «μορφομετρικές αλλαγές των λυσοσωμάτων»). Τέλος, διερευνήθηκε αν τα μύδια διαφορετικού μεγέθους (μικρά και μεγάλα μύδια), που συλλέχθηκαν από την ίδια συνάθροιση, εμφανίζουν το ίδιο πρότυπο απόκρισης σε ορισμένες λυσοσωμικές παραμέτρους και οι πληροφορίες που προέκυψαν μπορούν να αξιοποιηθούν σε μελέτες βιοπαρακολούθησης της ρύπανσης των θαλάσσιων οικοσυστημάτων για την ορθότερη ερμηνεία των αποτελεσμάτων.
description: In the present dissertation, evaluation of cellular and biochemical pollution biomarkers («lysosomal membrane stability», «neutral red retention assay», «morphometrical alterations of lysosomes», «morphometrical alterations of neutral lipids», «metallothioneins concentration», «acetylcholinesterase activity», «morphometrical alterations of lipofuscins», «structural changes of digestive tubules epithelium») was fulfilled in tissues of mussels Mytilus galloprovincialis collected from sampling stations of Thermaikos and Strymonikos gulf in summer 2004, autumn 2004 and spring 2005. The seasonal fluctuations of the pollution biomarkers were studied and their values were integrated in three ecological quality indices («Health Status Index», «Lysosomal Response Index», «Integrated Biomarker Response»). The integration of biomarkers’ values enhanced the suitability and reliability of the indices in biomonitoring studies of marine pollution. Moreover, the present dissertation provided additional information concerning the effects of pollutants on the health status of mussels along the marine area of Thermaikos gulf. It was, also, fulfilled an exploratory approach for the introduction of the «Tentative Marine Pollution Index» to assess the quality along the greek coasts. In tissues of mussels exposed to organic pollutants (lindane, 2,4 dichloro-phenoxyacetic acid and mixture of anthracene, phenanthrene and napthalin), established pollution biomarkers, such as the «lysosomal membrane stability» and the «neutral red retention assay», as well as under investigation biomarkers, such as the «morphometrical alterations of neutral lipids» and the «micronucleus frequency» were applied, in order to enhance the use of the latest in biomonitoring studies of marine pollution. Mussels Mytilus galloprovincialis were treated to Cu, Hg and a mixture of Cu and Hg to facilitate the comparative study of the accumulation and detoxification of Cu (essential metal) and Hg (non essential metal) in the digestive gland and gills using histochemical and analytical techniques. Furthermore, the histochemical localization of three lysosomal enzymes, such as N-acetyl-β-hexosaminidase, acid phosphatase and β-glucuronidase, was studied in the digestive gland of mussels Mytilus galloprovincialis and the use of the suitable lysosomal enzyme for the application of biomarkers related to lysosomes («lysosomal membrane stability» and «morphometrical alterations of lysosomes») was clarified. Finally, it was investigated whether the mussels of different size (small and large in size mussels), which were collected from the same assembly, have the same response in certain lysosomal parameters and the obtained information could be used in biomonitoring studies for the better interpretation of the results.