Biochemical responses of Donax trunculus (Linnaeus, 1758) to cadmium: acute exposure vs recovery during the resting stage
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- Authors:
-
MERAD Isma,
HAMDANI Amel,
SEBBIH Abdelhak,
SOLTANI Noureddine
- Keywords:
-
cadmium;
bivalve;
carbohydrates lipids proteins;
electrophoresis;
rna/ dna ratio;
depuration
- Abstract:
- : This study aims to investigate the responses of the gonads in the edible mollusk Donax trunculus to stress induced by sublethal acute cadmium (Cd) exposures and after a subsequent recovery period. We hypothesized that Cd exposure during the resting stage triggers a significant metabolic cost, redistributing energy reserves and altering protein synthesis, which may compromise the organism's fitness. The toxicological endpoints included energy-related parameters (carbohydrates, lipids, and proteins), as well as the electrophoretic composition of proteins and the RNA/DNA ratio. Samples were collected from El Battah Beach, a site distant from any source of pollution, and were reared at the laboratory. Cd was added to the rearing water at two sublethal concentrations (previously determined) corresponding to LC10 and LC25; the lethal concentration required to kill 10 and 25% of the exposed individuals after 96 hours, respectively. After 96 hours, the surviving individuals were depurated in tanks containing untreated seawater for four days (recovery period). The results showed concentration-dependent effects of Cd at LC10 and LC25 concentrations on the gonadic stress responses of D. trunculus after 96 h. Both Cd treatments led to a decrease in the gonadic energy reserve levels (carbohydrates, lipids, and protein), while a qualitative analysis of proteins showed a depletion of six protein fractions (132.24, 122.44, 113.36, 68.73, 48.61 and 6.82 kDa) in Cd-exposed groups. Interestingly, a new stress-related protein fraction (41.67 kDa) was observed in the two treated series. However, clam exposures to Cd did not affect the RNA/DNA gonadic ratio. After the depuration period, clams generally recovered their initial levels of carbohydrates and lipids when compared to control values. In contrast, protein levels remained lower than those of controls. Furthermore, a new stress protein fraction (86.59 kDa) was observed, suggesting a persistent effect of Cd on protein synthesis. Overall, this experiment provides evidence suppo
- Résumé :
- Réponses biochimiques de Donax trunculus (Linneus, 1758) au cadmium : exposition aigüe et détoxication pendant la phase de repos sexuel. Cet article vise à étudier les réponses des gonades du mollusque comestible Donax trunculus au stress induit par une exposition aiguë sublétale au cadmium (Cd) avec ou sans période de dépuration pendant la phase de repos sexuel. Les paramètres utilisés mesurent l'énergie utilisée par le bivalve (glucides, lipides, protéines), ainsi que les variations de la composition électrophorétique des protéines, et du rapport ARN/ADN dans les gonades pendant et après l’exposition des individus. Les échantillons ont été prélevés sur la plage d'El Battah, un site éloigné de toute source de pollution, et élevés en laboratoire. Le cadmium a été ajouté à l'eau d'élevage à deux concentrations sublétales (LC10 et LC25 pendant 96 h) préalablement déterminées. Les individus ont ensuite été transférés dans de l'eau de mer non traitée pendant une période de dépuration de 4 jours. Les résultats ont montré des effets concentration-dépendant du Cd sur la réponse gonadique au stress de D. trunculus. Les deux traitements avec Cd ont entraîné une diminution des réserves énergétiques (glucides, lipides et protéines), et l'analyse qualitative des protéines par électrophorèse a montré la disparition de six fractions protéiques (132,24, 122,44, 113,36, 68,73, 48,61 et 6,82 kDa) dans les groupes exposés au Cd. Fait intéressant, une nouvelle fraction protéique de stress (41,67 kDa) a été observée dans les deux groupes traiés. Cependant, les traitements n’ont pas affecté le rapport ARN/ADN de la gonade. Après la période de dépuration, les bivalves ont généralement retrouvé des niveaux de glucides et de lipides comparables aux valeurs témoins sans traitement. En revanche, les niveaux de protéines sont restés inférieurs aux individus témoins. De plus, une nouvelle fraction protéique de stress (86,59 kDa) a été observée après le stress métallique suggérant un effet persistant du Cd sur la synthèse des protéines. Dan
