Fe (III)-Mediated Antioxidant Response of the Acidotolerant Microalga Coccomyxa onubensis

Coccomyxa onubensis (C. onubensis) is an acidotolerant microalga isolated from Tinto River (Huelva), which contains high levels of metal cations in solution, mainly Fe (II) and (III), and Cu (II). Fe is more bioavailable at low pH, mainly because Fe (II) and Fe (III) are far more soluble, especially Fe (III). For this reason, this study aims to evaluate both physiological and biochemical responses of C. onubensis when subjected to Fe (III)-induced stress. Changes in growth, photosynthetic viability and antioxidant responses to the induced oxidative stress were determined. The results obtained suggest that the addition of moderate Fe (III) levels to C. onubensis cultures results in improved growth and photosynthetic viability. Increases in the intracellular levels of the enzyme superoxide dismutase (SOD) and flavonoids, used as antioxidant response biomarkers, a point at Fe (III)-mediated oxidative stress induction. The apparent decrease in the content of other phenolic molecules and polyunsaturated fatty acids might be understood as a sign of antioxidant molecules' involvement in reactive oxygen species (ROS) scavenging. In conclusion, a noticeable antioxidant capacity displayed by C. onubensis allows the use of moderate Fe (III) levels to trigger the accumulation of valuable antioxidant molecules, allowing the production of cell extracts with potential anti-inflammatory activity.This work was funded by the Andalusian Research, Development and Innovation Plan (Junta de Andalucía, Spain) with FEDER funds (Project P20_00930)

Monitorización del estrés ambiental en el medio acuático mediante la evaluación de biomarcadores inducidos por cadmio en Carassius auratus (Linneo, 1758)

La contaminación en el medio acuático es un problema cada vez más serio y que va en aumento. Los organismos acuáticos, pueden acumular los xenobióticos del agua contaminada o de la cadena trófica. El cadmio es un metal que puede alcanzar el medio acuático y producir efectos adversos en los organismos debido a su alta toxicidad, incluso en baja concentración. Es por este motivo que es de gran importancia la monitorización ambiental de este metal por medio de bioensayos. El objetivo de este estudio fue evaluar los efectos tóxicos tempranos del cadmio sobre peces de la especie Carassius auratus (L), mediante el desarrollo de bioensayos de laboratorio con diferentes concentraciones (0,01; 0,1 y 1 mg/L) y analizando biomarcadores de exposición y efecto como, la detección histológica de la bioacumulación de Cd en los órganos branquias e hígado mediante la tinción de Ditizona, el daño genotóxico mediante el test de micronúcleos y la inducción de estrés oxidativo mediante la cuantificación de daño oxidativo (peroxidación lipídica) y de la respuesta antioxidante [enzimas superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT)]. Los resultados obtenidos mostraron que las tres concentraciones de cadmio provocaron la acumulación del metal en los dos órganos estudiados. Así mismo, se observó un aumento en la cantidad de micronúcleos en los eritrocitos de los peces expuestos a la mayor concentración de cadmio (700%, respecto al control). Además, se pudo identificar daño oxidativo con la medida de la peroxidación lipídica, un aumento del 72% (branquias) y del 90% (hígado) en los niveles de hidroperóxidos frente al control en los peces expuestos a 1 mg/L de cadmio. En relación con la respuesta antioxidante, la actividad SOD presentó un aumento del 67% (branquias) y 98% (hígado) frente al control en los peces expuestos a 1 mg/L. En el caso de la CAT, el aumento fue significativo desde la menor concentración en branquias, aumentando un 32% frente al control, y en la mayor concentración en hígado (en un 68%). En conclusión, este estudio muestra que en peces expuestos a bajas concentraciones de cadmio se produce una bioacumulación del mismo en los tejidos que se asocia con la inducción de estrés oxidativo y el desarrollo de daño genotóxico. Además, estos efectos ocurren de manera muy rápida, detectándose a las 96 horas de exposición. Por ello, los biomarcadores tempranos de exposición y efecto utilizados en este estudio aparecen como herramientas útiles para la biomonitorización de la contaminación ambiental por este metal en el medio acuático