蚯蚓代谢组学研究提供了对土壤污染的见解

“基于1HNMR的代谢组学以及金属积累和组织学检测，为解释蚯蚓的时间依赖性代谢机制提供了可靠的方法。”

蚯蚓被认为是评估土壤毒性的可靠而直接的方法。它们占土壤生物量的60%，始终被土壤包围，是分解有机质的关键。

蚯蚓通过摄取土壤获得养分，因此任何土壤污染物都会进入蚯蚓体内。蚯蚓分布广泛，易于定位和收集，便于进行污染物评估，从而指示土壤毒性。

多年以来，研究人员利用污染物对蚯蚓数量、卵茧生成以及蚯蚓生长的影响，来监测土壤质量。然而，尽管这些是推荐的关注点，但它们并未提供有关对污染物的具体反应或毒性产生机制的信息。

为了获得上述信息，有必要研究生物反应，如氧化应激和基因表达改变。此外，与存活、生长、发育和繁殖有关的参数的影响通常是长期的，在短期研究或污染物水平较低的情况下，这些参数的影响可能并不显著。

代谢组学是一种更为敏感的分析方法，目前正被广泛应用于研究污染物的毒性影响程度和毒性产生的时间尺度。代谢组学研究涉及代谢物的化学过程及其如何受周围环境变化的影响。它已被广泛应用于一系列的毒理学研究，现在正越来越多地应用于对环境压力的评估。

代谢组学研究使用高频核磁共振（1H NMR），同时测量数百种内源性代谢物。因此，除了外部环境刺激的直接影响外，还可以确定对上游过程的影响，例如蛋白质表达的改变。

这也提供了有关特定污染物毒性发生时间的信息，从而带来对其作用机制的深入了解。环境代谢组学的价值已在杀虫剂毒性调查中得到明确证实。

在最近的一项研究中，研究人员使用基于1H NMR的代谢组学，来描述暴露在低水平铅污染土壤中28天的蚯蚓（Eisenia fetida）的时间依赖性代谢反应。他们利用布鲁克AVANCE 500 MHz 波谱仪，在298 K下定期分析蚯蚓提取物。

研究人员发现，蚯蚓体内的铅含量随着与受污染土壤接触的增加而加大。最严重的毒性发生在接触后14天。这表明应让蚯蚓暴露至少14天，以使污染物的毒性作用变得更为明显。肌醇、2-己基-5-乙基-3-呋喃磺酸盐（HEFS）、青蟹肌醇、琥珀酸、丙氨酸和麦芽糖是铅接触早期检测的潜在生物标志物。

因此，基于1H-NMR的代谢组学是研究蚯蚓时间依赖性代谢机制的一种适当方法，它提供的数据可直接与实际生活场景相关。

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