Active biomonitoring of a subtropical river using glutathione-S-transferase (GST) and heat shock proteins (HSP 70) in Oreochromis niloticus as surrogate biomarkers of metal contamination
- 1. Chinhoyi University of Technology
- 2. University of Zimbabwe
Description
The aim of this study was to establish the level of water quality impairment along a mine effluent receiving river, Pote River in Zimbabwe, using Oreochromis niloticus (Nile tilapia) as an indicator organism.Glutathione-S-transferase (GST) enzyme and heat shock protein (HSP 70) expression in the stomach tissue of Nile tilapia were used as biomarkers of heavy metal pollution.Water and fish samples were collected at three sites in the Pote River.Metal concentration in tilapia tissues and water were measured using flame acetylene absorption spectrophotometry while enzymatic activity was determined using ultra-violet spectrophotometry.The concentration of Ni and Zn in water was significantly high compared to the World Health Organization aquatic effluent standards.Cd and Zn were strongly associated with high GST activity and low HSP 70 protein concentrations in fish tissues.Results of this study show that HSP 70 protein and GST enzyme activity can be useful biomarkers of metal contamination in lotic systems.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
كان الهدف من هذه الدراسة هو تحديد مستوى ضعف جودة المياه على طول نهر استقبال النفايات السائلة، نهر بوتي في زيمبابوي، باستخدام Oreochromis niloticus (بلطي النيل) ككائن مؤشر. إنزيم Glutathione - S - transferase (GST) وبروتين الصدمة الحرارية (HSP 70) التعبير في أنسجة المعدة من البلطي النيلي كانت تستخدم كمؤشرات حيوية للتلوث المعدني الثقيل. تم جمع عينات المياه والأسماك في ثلاثة مواقع في نهر بوتي. تم قياس تركيز المعادن في أنسجة البلطي والماء باستخدام مقياس طيف امتصاص الأسيتيلين للهب بينما تم تحديد النشاط الأنزيمي باستخدام قياس الطيف فوق البنفسجي. كان تركيز Ni و Zn في الماء مرتفعًا بشكل ملحوظ مقارنةً بمعايير منظمة الصحة العالمية للنفايات السائلة المائية. ارتبطت cd و Zn ارتباطًا وثيقًا بنشاط GST المرتفع وتركيز بروتين HSP المنخفض 70 في أنسجيات الأسماك. تظهر نتائج هذه الدراسة أن نشاط HSP 70 و GST يمكن أن يكون مفيدًا في أنظمة احتواء المعادن.Translated Description (French)
L'objectif de cette étude était d'établir le niveau d'altération de la qualité de l'eau le long d'une rivière recevant des effluents miniers, la rivière Pote au Zimbabwe, en utilisant Oreochromis niloticus (tilapia du Nil) comme organisme indicateur. L'expression de l'enzyme glutathion-S-transférase (GST) et de la protéine de choc thermique (HSP 70) dans les tissus gastriques du tilapia du Nil a été utilisée comme biomarqueurs de la pollution par les métaux lourds. Des échantillons d'eau et de poisson ont été prélevés sur trois sites de la rivière Pote. La concentration en métaux dans les tissus et l'eau du tilapia a été mesurée à l'aide de la spectrophotométrie d'absorption de l'acétylène de flamme, tandis que l'activité enzymatique a été déterminée à l'aide de la spectrophotométrie ultraviolette. La concentration de Ni et de Zn dans l'eau était significativement élevée par rapport aux normes de l'Organisation mondiale de la santé pour les effluents aquatiques. Cd et Zn étaient fortement associés à une activité élevée de la GST et à de faibles concentrations en protéines HSP 70 dans les tissus de poisson. Les résultats de cette étude montrent que l'activité de la protéine HSP 70 et de l'enzyme GST peut être des biomarqueurs utiles de la contamination des métaux dans les systèmes lotiques.Translated Description (Spanish)
El objetivo de este estudio fue establecer el nivel de deterioro de la calidad del agua a lo largo de un río receptor de efluentes de la mina, el río Pote en Zimbabwe, utilizando Oreochromis niloticus (tilapia del Nilo) como organismo indicador. La enzima glutatión-S-transferasa (GST) y la expresión de la proteína de choque térmico (HSP 70) en el tejido estomacal de la tilapia del Nilo se utilizaron como biomarcadores de contaminación por metales pesados. Se recolectaron muestras de agua y peces en tres sitios en el río Pote. La concentración de metales en los tejidos de la tilapia y el agua se midió utilizando espectrofotometría de absorción de acetileno a la llama, mientras que la actividad enzimática se determinó utilizando espectrofotometría ultravioleta. La concentración de Ni y Zn en el agua fue significativamente alta en comparación con los estándares de efluentes acuáticos de la Organización Mundial de la Salud. El d y el Zn se asociaron fuertemente con una alta actividad de GST y bajas concentraciones de proteína HSP 70 en los tejidos de los peces. Los resultados de este estudio muestran que la proteína HSP 70 y la actividad de la enzima GST pueden ser biomarcadores útiles de contaminación por metales en los sistemas loticos.Files
108007.pdf
Files
(188.2 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:eab2bbf1e85432b4b8c28b196f8d3328
|
188.2 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- المراقبة الحيوية النشطة لنهر شبه استوائي باستخدام الجلوتاثيون- S - ترانسفيراز (GST) وبروتينات الصدمة الحرارية (HSP 70) في أوريوكروميس نيلوتيكوس كمؤشرات حيوية بديلة للتلوث المعدني
- Translated title (French)
- Biosurveillance active d'une rivière subtropicale en utilisant la glutathion-S-transférase (GST) et les protéines de choc thermique (HSP 70) chez Oreochromis niloticus comme biomarqueurs de substitution de la contamination métallique
- Translated title (Spanish)
- Biomonitoreo activo de un río subtropical utilizando glutatión-S-transferasa (GST) y proteínas de choque térmico (HSP 70) en Oreochromis niloticus como biomarcadores sustitutos de contaminación metálica
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2168915870
- DOI
- 10.4314/wsa.v41i3.15
References
- https://openalex.org/W2168915870