Published February 4, 2020
| Version v1
Publication
Open
Trace Elements in Crustaceans, Mollusks and Fish in the Kenyan Part of Lake Victoria: Bioaccumulation, Bioindication and Health Risk Analysis
- 1. University of Vienna
- 2. Maseno University
- 3. University of Johannesburg
Description
This is the first comprehensive report on the accumulation of Cr, Ni, As, and Ag in the fish species Nile tilapia Oreochromis niloticus and Nile perch Lates niloticus from Lake Victoria, complemented with recent data on Cu, Zn, Cd, and Pb. This also is the first report on Cr, Ni, As, and Ag levels in invertebrates: the shrimp Caridina nilotica, gastropod Pila ovata, and bivalve Mutela bourguignati. The study was conducted at five sites in the Kenyan part of Lake Victoria: four sites in Winam Gulf influenced by various anthropogenic pressures, including a site near Kisumu City, and one in the main lake, with lesser direct anthropogenic influence. Apart from Cu and Ag, which were highest in O. niloticus liver, the invertebrates had higher levels of trace elements than fish. Contamination of the gulf with trace elements was best mirrored by the invertebrates, whose mobility is limited; they accumulated Cr, Cd, Ag, and Pb corresponding to the levels in the surface sediment. The accumulation of trace elements in fish species and their bioindicative potential corresponded to their habitats and feeding behaviour. The tissue contents of most trace elements were higher in the inshore-dwelling, omnivorous O. niloticus compared to the pelagic, piscivorous L. niloticus. Cu (465 ± 689 mg/kg dw) and Ag (3.45 ± 1.49 mg/kg dw) in the liver of O. niloticus were up to 10 and 119 times higher than in L. niloticus, respectively. Oreochromis niloticus therefore has bioindicative potential for Cu and Ag contamination. Both the invertebrates and fish showed positive correlations between Cu and Ag concentrations, indicating similar source and/or uptake route. The target hazard quotients (THQ) show that there is no human health risk associated with the consumption of these fish. However, the levels of Zn, Cd, and Pb in P. ovata surpassed maximum food safety limits and are hence potentially unsafe for human consumption.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
هذا هو أول تقرير شامل عن تراكم Cr و Ni و As و Ag في أنواع الأسماك Nile tilapia Oreochromis niloticus و Nile perch Lates niloticus من بحيرة فيكتوريا، تكمله بيانات حديثة عن Cu و Zn و Cd و Pb. هذا أيضًا هو التقرير الأول عن مستويات Cr و Ni و As و Ag في اللافقاريات: الجمبري Caridina nilotica و gastropod Pila ovata و bivalve Mutela bourguignati. أجريت الدراسة في خمسة مواقع في الجزء الكيني من بحيرة فيكتوريا: أربعة مواقع في خليج وينام متأثرة بمختلف الضغوط البشرية، بما في ذلك موقع بالقرب من مدينة كيسومو، وواحد في البحيرة الرئيسية، مع تأثير بشري مباشر أقل. وبصرف النظر عن النحاس و Ag، والتي كانت أعلى في كبد O. niloticus، كان لدى اللافقاريات مستويات أعلى من العناصر النزرة من الأسماك. كان تلوث الخليج بالعناصر النزرة ينعكس بشكل أفضل من قبل اللافقاريات، التي تكون حركتها محدودة ؛ لقد تراكمت Cr و Cd و Ag و Pb المقابلة للمستويات في الرواسب السطحية. يتوافق تراكم العناصر النزرة في أنواع الأسماك وإمكاناتها البيولوجيّة مع موائلها وسلوكها الغذائي. كانت محتويات الأنسجة لمعظم العناصر النزرة أعلى في O. niloticus القاحلة التي تعيش على الشاطئ مقارنة بـ L. niloticus البحري الآكل للأسماك. كان النحاس (465 ± 689 mg/kg dw) و Ag (3.45 ± 1.49 mg/kg dw) في كبد O. niloticus أعلى بما يصل إلى 10 و 119 مرة من L. niloticus، على التوالي. وبالتالي فإن Oreochromis niloticus لديه إمكانات بيولوجية للتلوث بالنحاس و Ag. أظهر كل من اللافقاريات والأسماك ارتباطات إيجابية بين تركيزات النحاس و Ag، مما يشير إلى مصدر مماثل و/أو مسار امتصاص. تُظهر مؤشرات المخاطر المستهدفة (THQ) أنه لا توجد مخاطر على صحة الإنسان مرتبطة باستهلاك هذه الأسماك. ومع ذلك، تجاوزت مستويات الزنك والقرد والرصاص في P. ovata الحدود القصوى لسلامة الأغذية، وبالتالي يحتمل أن تكون غير آمنة للاستهلاك البشري.Translated Description (French)
Il s'agit du premier rapport complet sur l'accumulation de Cr, Ni, As et Ag dans les espèces de poissons Tilapia du Nil Oreochromis niloticus et Perche du Nil Lates niloticus du lac Victoria, complété par des données récentes sur Cu, Zn, Cd et Pb. Il s'agit également du premier rapport sur les niveaux de Cr, Ni, As et Ag chez les invertébrés : la crevette Caridina nilotica, le gastéropode Pila ovata et le bivalve Mutela bourguignati. L'étude a été menée sur cinq sites dans la partie kenyane du lac Victoria : quatre sites dans le golfe de Winam influencés par diverses pressions anthropiques, dont un site près de la ville de Kisumu et un dans le lac principal, avec une influence anthropique directe moindre. Mis à part le Cu et l'Ag, qui étaient les plus élevés dans le foie d'O. niloticus, les invertébrés avaient des niveaux plus élevés d'oligo-éléments que les poissons. La contamination du golfe par des oligo-éléments est mieux reflétée par les invertébrés, dont la mobilité est limitée ; ils accumulent du Cr, du Cd, de l'Ag et du Pb correspondant aux niveaux dans les sédiments de surface. L'accumulation d'oligo-éléments chez les espèces de poissons et leur potentiel bioindicatif correspondaient à leurs habitats et à leur comportement alimentaire. Le contenu tissulaire de la plupart des oligo-éléments était plus élevé chez l'O. niloticus omnivore côtier que chez le L. niloticus piscivore pélagique. Cu (465 ± 689 mg/kg p.c.) et Ag (3,45 ± 1,49 mg/kg p.c.) dans le foie d'O. niloticus étaient jusqu'à 10 et 119 fois plus élevés que chez L. niloticus, respectivement. Oreochromis niloticus a donc un potentiel bioindicatif pour la contamination par le Cu et l'Ag. Les invertébrés et les poissons ont montré des corrélations positives entre les concentrations de Cu et d'Ag, indiquant une source et/ou une voie d'absorption similaires. Les quotients de danger cibles (THQ) montrent qu'il n'y a pas de risque pour la santé humaine associé à la consommation de ces poissons. Cependant, les niveaux de Zn, Cd et Pb chez P. ovata ont dépassé les limites maximales de sécurité alimentaire et sont donc potentiellement dangereux pour la consommation humaine.Translated Description (Spanish)
Este es el primer informe exhaustivo sobre la acumulación de Cr, Ni, As y Ag en las especies de peces Nile tilapia Oreochromis niloticus y Nile perch Lates niloticus del lago Victoria, complementado con datos recientes sobre Cu, Zn, Cd y Pb. Este es también el primer informe sobre los niveles de Cr, Ni, As y Ag en invertebrados: el camarón Caridina nilotica, el gasterópodo Pila ovata y el bivalvo Mutela bourguignati. El estudio se realizó en cinco sitios en la parte keniana del lago Victoria: cuatro sitios en el golfo de Winam influenciados por diversas presiones antropogénicas, incluido un sitio cerca de la ciudad de Kisumu, y uno en el lago principal, con menor influencia antropogénica directa. Aparte de Cu y Ag, que fueron más altos en el hígado de O. niloticus, los invertebrados tenían niveles más altos de oligoelementos que los peces. La contaminación del golfo con oligoelementos se reflejó mejor en los invertebrados, cuya movilidad es limitada; acumularon Cr, Cd, Ag y Pb correspondientes a los niveles en el sedimento superficial. La acumulación de oligoelementos en las especies de peces y su potencial bioindicativo correspondió a sus hábitats y comportamiento alimentario. El contenido tisular de la mayoría de los oligoelementos fue mayor en el O. niloticus omnívoro que vive en la costa en comparación con el L. niloticus pelágico y piscívoro. Cu (465 ± 689 mg/kg dw) y Ag (3.45 ± 1.49 mg/kg dw) en el hígado de O. niloticus fueron hasta 10 y 119 veces mayores que en L. niloticus, respectivamente. Por lo tanto, Oreochromis niloticus tiene potencial bioindicativo para la contaminación por Cu y Ag. Tanto los invertebrados como los peces mostraron correlaciones positivas entre las concentraciones de Cu y Ag, lo que indica una fuente y/o ruta de captación similar. Los cocientes de peligro objetivo (THQ) muestran que no existe ningún riesgo para la salud humana asociado con el consumo de estos peces. Sin embargo, los niveles de Zn, Cd y Pb en P. ovata superaron los límites máximos de seguridad alimentaria y, por lo tanto, son potencialmente inseguros para el consumo humano.Files
s00244-020-00715-0.pdf.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:aebe7beffba205fb856a3ab5ecc34b0d
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- العناصر النزرة في القشريات والرخويات والأسماك في الجزء الكيني من بحيرة فيكتوريا: التراكم البيولوجي والمؤشرات الحيوية وتحليل المخاطر الصحية
- Translated title (French)
- Éléments traces chez les crustacés, les mollusques et les poissons dans la partie kényane du lac Victoria : bioaccumulation, bioindication et analyse des risques pour la santé
- Translated title (Spanish)
- Oligoelementos en crustáceos, moluscos y peces en la parte keniana del lago Victoria: bioacumulación, bioindicación y análisis de riesgos para la salud
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3004542773
- DOI
- 10.1007/s00244-020-00715-0
References
- https://openalex.org/W116434177
- https://openalex.org/W1568845629
- https://openalex.org/W181849783
- https://openalex.org/W187668936
- https://openalex.org/W1971926466
- https://openalex.org/W1977406177
- https://openalex.org/W1987122403
- https://openalex.org/W1988742178
- https://openalex.org/W1992816911
- https://openalex.org/W1995432832
- https://openalex.org/W2000055574
- https://openalex.org/W2001757435
- https://openalex.org/W2003732596
- https://openalex.org/W2017752773
- https://openalex.org/W2022536044
- https://openalex.org/W2033514832
- https://openalex.org/W2034912290
- https://openalex.org/W2038908144
- https://openalex.org/W2048060301
- https://openalex.org/W2054504788
- https://openalex.org/W2054747551
- https://openalex.org/W2061834002
- https://openalex.org/W2065886424
- https://openalex.org/W2068792632
- https://openalex.org/W2073531058
- https://openalex.org/W2074723821
- https://openalex.org/W2076030511
- https://openalex.org/W2082612656
- https://openalex.org/W2084843038
- https://openalex.org/W2101142755
- https://openalex.org/W2102825992
- https://openalex.org/W2103492413
- https://openalex.org/W2107140090
- https://openalex.org/W2142437848
- https://openalex.org/W2167926173
- https://openalex.org/W2168249179
- https://openalex.org/W2170733646
- https://openalex.org/W2175432936
- https://openalex.org/W2228338508
- https://openalex.org/W2246898682
- https://openalex.org/W2321622518
- https://openalex.org/W2340440856
- https://openalex.org/W2530394177
- https://openalex.org/W2703079097
- https://openalex.org/W2730843282
- https://openalex.org/W2788542208
- https://openalex.org/W2858748552
- https://openalex.org/W2907310368
- https://openalex.org/W2990038457
- https://openalex.org/W3200699089
- https://openalex.org/W36726330
- https://openalex.org/W4205704378
- https://openalex.org/W4211142575
- https://openalex.org/W4233480426
- https://openalex.org/W4243083430
- https://openalex.org/W4243103681
- https://openalex.org/W4253355402