SENSIBILITÀ SESSO ED ETÀ SPECIFICA DI TIGRIOPUS FULVUS

Biol. Mar. Medit. (2003), 10 (2): 679-681
O. Faraponova, M.A. Todaro*, F. Onorati, M.G. Finoia
I.C.R.A.M., Via di Casalotti, 300 - 00166 Roma, Italia.
*Dipartimento di Biologia Animale, Università di Modena e Reggio Emilia.
SENSIBILITÀ SESSO ED ETÀ SPECIFICA DI TIGRIOPUS FULVUS
(COPEPODA, HARPACTICOIDA) NEI CONFRONTI DI DUE METALLI
PESANTI (CADMIO E RAME)
SEX AND AGE SENSITIVITY OF TIGRIOPUS FULVUS (COPEPODA, HARPACTICOIDA) TOWARDS TWO HEAVY METAL (CD AND CU)
Abstract
The paper reports the results of preliminary toxicity tests monitoring adult and larval stages of T. fulvus
survival in presence of two heavy metals (Cu and Cd). Data indicate males as more senisitive than females to
presence of both contaminants and nauplii as the most sensitive of all. The ease of culturing and the values
of LC50 comparable to those of other test-species suggest the possible use of this meiobenthic crustacean in
ecotoxicology studies.
Key-words: Tigriopus fulvus, experimental culture, toxicity test, heavy metals.
Introduzione
L’inserimento di specie autoctone all’interno di una batteria di saggi biologici attribuisce alla valenza predittiva sul rischio ambientale, propria dei test ecotossicologici,
una maggior verosimiglianza (Hill et al., 1993). Uno studio preliminare, volto all’implementazione della batteria di saggi biologici impiegata dal nostro gruppo (cf. Pellegrini et al., 2001) per la valutazione della biodisponibilità dei contaminanti presenti
negli ecosistemi marini e salmastri del Mediterraneo, aveva individuato nel copepode
arpacticoide Tigriopus fulvus (Fisher) una possibile specie-test (Todaro et al., 2001).
In questa occasione vengono descritte le modalità di coltura e la sensibilità specifica
degli adulti e degli stadi naupliari di questo microcrostaceo nei confronti del Rame e
del Cadmio.
Materiali e metodi
La popolazione originaria, proveniente dalla costa livornese, viene mantenuta in
laboratorio dal febbraio 2000. La coltura massiva si riproduce con successo in acqua
di mare sintetica Instant Ocean®, con salinità variabile da 17 a 50‰, all’interno di
cristallizzatori in vetro da 2 lt e/o in fiasche per coltura da 0,5 l con tappo ventilato
dotato di membrana da 0,22 μm. I contenitori sono alloggiati in una cella termostatica
a 18 ± 1 °C con fotoperiodo 16L/8B. L’alimentazione viene effettuata settimanalmente
ad libitum con mangime per pesci Tetramarin®.
Sono state testate le sensibilità specifiche al Cd++ e al Cu++ utilizzando soluzioni standard per AAS in HCl e HNO3 nei confronti di maschi, femmine e naupli, questi ultimi
derivanti da una coltura sincronizzata. I test di tossicità sono stati eseguiti in piastre da
6/12 pozzetti (5/3 ml) utilizzando acqua di mare sintetica al 33‰ Instant Ocean® o prodotta secondo norme EPA (Peltier e Weber, 1985). I test sugli adulti sono stati eseguiti
in acqua marina sintetica EPA, utilizzando standard acidificati in HCl, mentre quelli
sui naupli sono stati eseguiti sia in acqua EPA che Instant Ocean® (I.O.), utilizzando
O. Faraponova, M.A. Todaro, F. Onorati, M.G. Finoia
680
standard acidificati in HCl e HNO3. Si è scelto di utilizzare anche acqua I.O. per i test
sui naupli poiché in tale medium gli stadi larvali risultano sempre più attivi rispetto a
quando allevati nella meno completa acqua EPA. Ogni test ha previsto 5 concentrazioni
medium
gli stadi
larvali
risultano
sempre
più attivi
rispetto a ciascuna
quando allevati
nella meno
(4 diluizioni
più larvali
il controllo)
con
3 repliche
e 7 rispetto
individui
(ISO/FDIS,
1998).
medium
gli
stadi
risultano
sempre
più5 attivi
a (4
quando
allevati
nella
meno
completa
acqua
EPA.
Ogni
test
ha
previsto
concentrazioni
diluizioni
più
il
controllo)
La
sensibilità
specifica
è
stata
espressa
mediante
LC
(Lethal
Concentration
del
50
completa
acquae EPA.
Ogni test
ha previsto
5 concentrazioni
(4 diluizioni più il controllo)
con
repliche
7 individui
ciascuna
(ISO/FDIS,
1998).da Horning
50%3di
individui),
calcolata
con il metodo
proposto
e Weber (1985), mentre
con
3 repliche especifica
7 individui
ciascuna
(ISO/FDIS, 1998).
(Lethal Concentration
del 50%
di
La
sensibilità
è stata
espressa
LC50 mediante
le differenze
tra i risultati
dei test
sonomediante
state valutate
test-t di Student
per dati
delmentre
50% di le
La
sensibilità
specifica
è
stata
espressa
mediantedaLCHorning
50 (Lethale Concentration
individui),
calcolata
con il metodo proposto
Weber (1985),
appaiati (Glantz,
1988).
individui),
calcolata
con dei
il metodo
proposto
da Horning
e Weber
mentre
le
differenze tra
i risultati
test sono
state valutate
mediante
test-t (1985),
di Student
per dati
differenze tra i risultati dei test sono state valutate mediante test-t di Student per dati
appaiati (Glantz, 1988).
appaiati
(Glantz, 1988).
Risultati
Risultati
Risultati
I risultati
tossicità
applicati
individui
adulti
nauplisono
sonoillustrati
illustrati
I risultati
dei dei
testtest
di di
tossicità
applicati
agliagli
individui
adulti
e eaiainaupli
Irispettivamente
risultati dei testnelle
di tossicità
applicati
agli individui adulti e ai naupli sono illustrati
Tabb.1 e1 2.
e 2.
rispettivamente nelle
Tabb.
rispettivamente nelle Tabb. 1 e 2.
++
++
++
++
Tab. 11 - Risultati
– Risultati
deiditest
di tossicità
con
dirispetto
T. fulvus
ainCd
e di
Cumare
insintetica
acqua di
mare
e Cu
acqua
EPA
e
Tab.
dei test
tossicità
con adulti
di adulti
T. fulvus
a Cdrispetto
++
in acqua di mare sintetica EPA e
Tab. 1 - Risultati
dei test
di tossicità
con adultidi
di T. fulvus rispetto
a Cd++ e Cu
EPA
e con standard
acidificato
in HCl.
consintetica
standard di
riferimento
acidificato inriferimento
HCl.
con standard di
acidificato in HCl.
++riferimento
++ Cu++ on
of T.offulvus;
teststests
werewere
carried
out in
EPA EPA
waterwater
usingusing
as
Effects
of Cd
Effects
of Cdand
and Cu++ adults
on adults
T. fulvus;
carried
outsynthetic
in synthetic
Effects of Cd++ and Cu++ on adults of T. fulvus; tests were carried out in synthetic EPA water using as
xenobiotic
standard
in HCl. in HCl.
as
xenobiotic
standards
xenobiotic standard in HCl.
Sensibilità al Rame
Sensibilità al Rame
24 ore
24 ore
Limiti
Limiti
fiducialialal
LC50
fiduciali
LC50
Sex
Sex
95%
(mg ll-1-1))
95%
(mg
-1
(mg
(mg ll-1))
♀♀
6,89
6,29
–
8,31
♀♀
6,89
6,29 – 8,31
4,00
n.d.
♂♂
<< 4,00
n.d.
♂♂
Sensibilità
al
Cadmio
Sensibilità al Cadmio
24 ore
ore
24
10,30––
10,30
♀♀
12,48
♀♀
12,48
25,78
25,78
7,48
3,44––11,81
11,81
♂♂
7,48
3,44
♂♂
n.d.: non
non determinabile
determinabile
n.d.:
48 ore
48 ore
72 ore
72 ore
96 ore
96 ore
LC50
LC50
(mgl-1l-1) )
(mg
Limiti
Limiti
fiducialialal
fiduciali
95%
95%
LC50
LC50
(mgl-1l)-1)
(mg
Limiti
Limiti
fiducialialal
fiduciali
95%
95%
Limiti
Limiti
LC50
LC50
fiduciali
-1
fiduciali
al al
(mg
-1 l )
(mg l )
95%
95%
5,76
5,76
<
4,00
< 4,00
5,31––6,34
6,34
5,31
n.d.
n.d.
5,28
5,28
<
4,00
< 4,00
4,81– –5,75
5,75
4,81
n.d.
n.d.
4,91
4,91
<
4,00
< 4,00
48ore
ore
48
ore
7272ore
4,39
– 5,34
4,39
– 5,34
n.d.
n.d.
9696
oreore
7,04
7,04
6,31––7,83
7,83
6,31
6,18
6,18
1,75– –6,84
6,84
1,75
3,10
3,10
2,47
– 3,58
2,47
– 3,58
6,98
6,98
6,64––7,17
7,17
6,64
6,08
6,08
n.d.
n.d.
1,13
1,13
n.d.
n.d.
++++ e Cu
++++++su due++tipi di acqua di mare
Tab.
Risultati
dei test
test di
di tossicità
tossicità
connaupli
naupli
fulvus
rispettoarispetto
aCd
Cd
dei
con
didiT.T.fulvus
e Cu
su edue
di due
acquatipi
di di
mare
Tab. 22 - Risultati
– Risultati
dei
test
di tossicità
con naupli
di T.rispetto
fulvus
a Cd
Cutipisu
acqua
®
®
®
duediverse
diverse
soluzioni
standard
riferimento.
sintetica
(EPA
Instant(EPA
Oceane))Instant
eedue
soluzioni
standard
didiriferimento.
sintetica
(EPA
eeInstant
Ocean
di mare
sintetica
Ocean
) e due
diverse
soluzioni
standard di riferimento.
++
++
++
++
and
Cu Cu
on++
larvae
fulvus;
testswere
were
carried
outininboth
bothsynthetic
synthetic
EPA
water
using
Effects
of Cd
Cd
++ Cu
and
on
larvae
ofofT.T.fulvus;
tests
out
EPA
water
using
Effects
of
Effects
of Cd
and
on larvae
of
T. fulvus;
testscarried
were
carried
out
in
both synthetic
EPA
water
®®
as xenobiotic
xenobiotic
standardsstandards
HCl,and
and
synthetic
Instant
Ocean
water
using
standards
HNO
as
standards
ininHCl,
synthetic
Ocean
water
using
in in
HNO
® standards
3. 3.
using as xenobiotic
ininin
HCl,
and inInstant
synthetic
Instant
Ocean
water
using
standards
in HNO .
3
Sensibilità al
al Rame
Rame
Sensibilità
H2O
Std
Std
LC50
LC50
(mg
(mg ll-1-1))
EPA HCl
0,39
HCl
0,39
EPA HNO
0,21
HNO33 0,21
I.O. HCl
0,33
HCl
0,33
I.O. HNO
HNO33 >> 0,05
0,05
Sensibilità
Sensibilità al
al Cadmio
Cadmio
EPA
EPA
EPA
EPA
I.O.
I.O.
I.O.
I.O.
HCl
HCl
HNO
HNO33
HCl
HCl
HNO
HNO33
1,52
1,52
>> 1,00
1,00
>> 2,00
2,00
>> 0,30
0,30
24ore
ore
48ore
ore
ore
24
48
7272ore
9696
oreore
Limiti
Limiti
Limiti
Limiti
LC50
LC50
LC50
Limiti
Limiti
Limiti
Limiti
LC50
LC50
LC50
-1-1
-1 -1
-1 -1
fiduciali
al al
l )l ) fiduciali
fiducialialal (mg
fiducialialal (mg
fiducialialal (mg
fiduciali
(mgl l ) ) fiduciali
(mgl l) ) fiduciali
(mg
95%
95%
95%
95%
95%(mg
(mgl-1l-1))
95%
95%
95%
0,33
0,09
0,00
n.d.
<<
0,08
n.d.
0,33––0,46
0,46
0,09
0,00––0,17
0,17 <<0,08
0,08
n.d.
0,08
n.d.
0,16
0,09
0,06
0,05
– 0,05
0,16––0,30
0,30
0,09
0,06––0,12
0,12
0,05 0,02
0,02– –0,07
0,07 0,03
0,03 0,00
0,00
– 0,05
0,23
0,15
0,08
0,09
– 0,10
0,23––20,03
20,03
0,15
0,08––0,21
0,21
0,09 0,00
0,00– –0,13
0,13 0,07
0,07 0,01
0,01
– 0,10
n.d.
>>0,05
n.d.
>>0,05
n.d.
0,04
– 0,05
n.d.
0,05
n.d.
0,05
n.d.
0,04 0,03
0,03
– 0,05
24
24ore
ore
1,10
1,10––2,64
2,64
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
0,76
0,76
0,50
0,50
>>2,00
2,00
>>0,30
0,30
48
48ore
ore
0,58
0,58––1,02
1,02
0,28
0,28––1,07
1,07
n.d.
n.d.
n.d.
n.d.
0,41
0,41
0,31
0,31
1,00
1,00
0,30
0,30
7272ore
ore
0,29
0,29– –0,54
0,54
0,22
0,22– –0,38
0,38
0,75
0,75– –1,26
1,26
n.d
n.d
0,24
0,24
0,18
0,18
0,41
0,41
0,25
0,25
9696
oreore
0,16
– 0,31
0,16
– 0,31
0,10
– 0,23
0,10
– 0,23
0,13
– 0,61
0,13
– 0,61
0,18
– 0,49
0,18
– 0,49
II dati
dati indicano
indicano una
una sensibilità
sensibilitàsignificativamente
significativamentemaggiore
maggioredei
deimaschi
maschirispetto
rispettoalle
allefemmine
femmine
per
per ilil Rame
Rame (con
(con 33 g.l.,
g.l., tt == 3,976:
3,976:pp==0,028),
0,028),ma
manon
nonper
perililCadmio
Cadmio(con
(con3 3g.l.
g.l.e et =t =1,535:
1,535:
pp =
= 0,222)
0,222) ee che
che ii naupli
naupli possiedono,
possiedono, come
comeatteso,
atteso,una
unarilevante
rilevantesensibilità
sensibilitàrispetto
rispettoagli
agli
Sensibilità sesso ed età specifica di Tigriopus fulvus nei confronti dei metalli
681
I dati indicano una sensibilità significativamente maggiore dei maschi rispetto alle
femmine per il Rame (con 3 g.l., t = 3,976: p = 0,028), ma non per il Cadmio (con 3 g.l.
e t = 1,535: p = 0,222) e che i naupli possiedono, come atteso, una rilevante sensibilità
rispetto agli adulti per entrambe i metalli testati (per Cu t = 15,759 con 4 g.l., p < 0,001;
per Cd t = 3,036 con 4 g.l. p = 0,039). Gli stadi naupliari costituirebbero pertanto gli
elementi del ciclo vitale più idonei per lo sviluppo di un protocollo esecutivo specifico.
I valori di LC50 riscontrati sono del tutto paragonabili con quelli riferiti ad altri
copepodi quali Acartia clausi (Calanoida), la cui LC50 per popolazioni selvatiche nei
confronti del Rame (CuSO4) è risultata pari a 0,034 mg/l-1 a 48 ore (Verriopoulos, 1992)
e Tigriopus brevicornis, la cui LC50 per popolazioni selvatiche nei confronti del Cadmio
(CdCl2) per i naupli è risultata pari a 0,017 mg/l-1 a 96 ore (Forget et al., 1998).
Conclusioni
Allo stato attuale della ricerca le indicazioni raccolte per la coltura e la sensibilità
specifica di T. fulvus sono certamente favorevoli al sua impiego come specie-test per
matrici ambientali liquide marine e salmastre, in quanto soddisfano la maggior parte
dei requisiti richiesti per l’attendibilità di un saggio biologico, tra i quali:
1. semplicità di allestimento e mantenimento della coltura;
2. tollerabilità alle condizioni di laboratorio;
3. ridotti volumi necessari per test e/o saggi biologici (< 50 ml);
4. facilità di esecuzione del test e di interpretazione dell’end-point;
5. buona sensibilità specifica, soprattutto degli stadi naupliari;
6. economicità.
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