Een internationale groep toxicologen, waaronder experts van de Far Eastern Federal University (FEFU), melden dat eencellige microalgen, de meest voorkomende micro-organismen op aarde en een belangrijk onderdeel van de voedselketen voor meer ontwikkelde organismen, dienen als een effectieve biomarker van milieuvervuiling. Microalgen reageren snel op chemische verontreiniging van het milieu door oxidatieve stress. De studie is gepubliceerd in Huidige mening in de toxicologie .

Wetenschappers leggen uit dat milieuvervuiling leidt tot de vorming van reactieve zuurstofsoorten (ROS) en reactieve stikstofsoorten (RNS) in de cellen van alle levende organismen. Zodra ROS in de cellen verschijnt, het lichaam activeert afweersystemen om oxidatieve (zuurstof) stress te weerstaan. De aanwezigheid van ROS in de cellen, evenals door zuurstof veroorzaakte schade aan de cellen en antioxidanten om ze te herstellen, kan dienen als indicator voor milieuproblemen.

"Aquatische organismen worden veel gebruikt in de toxicologie en ecotoxicologie vanwege hun gevoeligheid voor vervuiling, alomtegenwoordigheid en eenvoud van cultivatie. Onder hen, microalgen nemen een speciale plaats in, als de meest voorkomende vorm van organismen in de Global Ocean. Ze bezetten het beginniveau in de voedselketen en zijn verantwoordelijk voor meer dan de helft van de fotosynthetische activiteit op aarde. In geval van schade aan de microalgenpopulatie, de gevolgen zullen merkbaar zijn op hogere niveaus van de voedselketen, omdat ze meer dan 70 procent van de biomassa voeden. Met behulp van eencellige microalgen, we kunnen snel de mate van milieuvervuiling bepalen, " Zegt FEFU Vice-President voor Onderzoek, Kirill Golokhvast, doctoraat, Doctor in de biologische wetenschappen.

De onderzoekers merken op dat de diversiteit aan antioxidanten die in het lichaam worden geproduceerd onder invloed van verschillende vreemde chemische elementen die het lichaam binnendringen - xenobiotica - evenals de verschillende gevoeligheid van organismen voor verschillende xenobiotica de methode voor het beoordelen van de milieuvervuiling bemoeilijken door gebruik te maken van een indicator van oxidatieve stress.

Echter, wetenschappers stellen voor om de biomarkers van de oxidatieve stress - antioxidanten - in microalgen te gebruiken als een indicator van milieuvervuiling. De studie geeft voorbeelden van hoe microalgen reageren op de meest voorkomende chemische verontreinigende stoffen (xenobiotica).

Toxicologen zeggen dat de meest gebruikte indicatoren in de ecotoxicologie als groeisnelheid, biomassa opbouw, evenals morfologische veranderingen van de cel zijn onvoldoende om de toxiciteitsmechanismen van xenobiotica te begrijpen.

Het is een feit dat het afweermechanisme van de productie van antioxidanten het allereerste is dat vrije radicalen bestrijdt. De hoeveelheid antioxidanten in de cel neemt toe wanneer de productie van vrije radicalen - ROS, XRF:breidt uit.

Het is belangrijk op te merken dat vrije radicalen worden gevormd in de levende organismen, zelfs in een normale, niet-vervuilde omgeving. Omdat het een product is van vitale activiteit van cellen, ze zijn betrokken bij verschillende complexe biologische processen en worden normaal gesproken geneutraliseerd door antioxidanten. Als het eerste afweermechanisme in de cel faalt en het aantal vrije radicalen groter is dan het aantal antioxidanten, andere afweermechanismen nemen hun beurt. Echter, als ze ongeorganiseerd zijn, oxidatieve stress treedt op wanneer verhoogde niveaus van ROS en RNS kunnen leiden tot het DNA van de cel, eiwitten, en vetten beschadigen en veroorzaken zelfs de dood van een cel.