Titelaufnahme

Titel
An HPLC/ mass spectrometric study of sex-related differences of cadmium-metallothioneins in the coral prawn (Metapenaeopsis crassissima) / Denise Schimek
Verfasser/ VerfasserinSchimek, Denise
Begutachter / BegutachterinFrancesconi Kevin
Erschienen2013
Umfang91 Bl. : 2 Zsfassungen ; graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Masterarb., 2013
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (GND)Metallothionein / Schwermetallbelastung / Garnelen / Metallothionein / Schwermetallbelastung / Garnelen / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-49538 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
An HPLC/ mass spectrometric study of sex-related differences of cadmium-metallothioneins in the coral prawn (Metapenaeopsis crassissima) [3.11 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Metallothioneine (MT) sind Cystein-reiche Proteine welche Schwermetallbelastungen wiederspiegeln. Die Garnelengattung Metapenaeopsis crassissima ist einzigartig, da die weiblichen bis zu 100-mal mehr Cd akkumulieren als die männlichen Shrimps. Um dieses Phänomen zu erforschen wurden 150 Shrimps in West Australien (Exmouth und Carnarvon) gesammelt und 120 davon in Aquarium-Experimenten mit Zn, Cu, Cd und 106Cd behandelt. Muskelfleisch von 150 Shrimps (100 Carnarvon, 50 Exmouth) wurde aufgeschlossen und mittels ICPMS Element Konzentrationen (As, Ca, Cd, Cu, Co, Fe, Pb, Se, Zn) ermittelt. Der Cd Mittelwert der weiblichen ist um 80-mal höher als der Wert, der männlichen Garnelen. Der Vergleich mit früheren Studien, offenbarte auch einen Ortsabhängigen Unterschied, wobei die Garnelen aus Exmouth Signifikat geringere Cd-Konzentrationen enthielten. Ein weiterer geschlechtsabhängiger Unterschied ist, dass die weiblichen Garnelen um einen Faktor 2 mehr Se (p<0.001) enthalten. Der Cd-MTs Gehalt von 90 Garnelen wurde ermittelt. Das verbleibende Pellet wurde analysiert um eine Massenbilanz für Cd zu erhalten, welche aufzeigte, dass 97 10 % wiedergefunden und 40 7 % mit der angewendeten Methode extrahiert werden konnten. Simultane Quantifizierung und Identifizierung wurde ermöglicht, indem der HPLC Fluss zum ICPMS (ca. 22 %) und zum ESMS aufgeteilt wurde. Womit mindestens 7 Cd-MTs detektiert wurden und 4 MTs (5859, 5958, 6133, 6090 Da) identifiziert werden konnten. Männliche Garnelen akkumulierten Cd aus der Lösung, wobei nicht so Effizienz wie die weiblichen. Diese Ergebnisse deutet darauf hin, dass die Hauptaufnahme von Cd nicht durch das Wasser stattfindet.

Zusammenfassung (Englisch)

Metallothioneins (MTs) are small, cysteine-rich proteins that can reflect the existence of heavy metal pollution. The coral prawn Metapenaeopsis crassissima is unique among crustaceans because females contain up to 100 times more Cd than the males. To investigate this phenomenon, 150 prawns from Western Australia (Exmouth, Carnarvon) were collected and 120 prawns were exposed to various levels of Zn, Cu, Cd and 106Cd in aquarium tests. Total element determinations (As, Ca, Cd, Cu, Co, Fe, Pb, Se, Zn) of 150 prawns were performed, each in duplicate, by using ICPMS following microwave-assisted acid digestion. The mean Cd content of the females was 80-fold higher compared to the males, thereby also a location dependent difference was revealed. Exmouth prawns contained significantly lower levels of Cd. Also a sex-related difference in the Se content of the prawns was determined, with the females exceeding the males by a factor of 2. The Cd-MT content was investigated in 90 individual prawns and the MTs were extracted. The obtained pellet was also analyzed to obtain a Cd mass balance, which showed a mean recovery of 9710 % and a mean extraction efficiency of 407 %. Speciation analysis was performed on a HPLC system (reversed-phase column, ammonium hydrogen carbonate buffer, gradient elution with methanol), the effluent was split post-column to the ICPMS (ca 22 %) and the rest went to an ESMS, therefore quantification and identification was obtained from a single chromatographic run. At least 7 Cd-MTs were detected and 4 MTs (5859, 5958, 6133, 6090 Da) could be identified. Male prawns accumulated Cd readily from solution, although probably not as efficiently as the females did. This result suggests that in their natural environment, water is unlikely to be a major contributor of Cd to the prawns.