Toxicokinetics of zinc in invertebrates on the example of jamaican cricket Gryllus assimilis

Among chemicals, metals occupy a special position in toxicological studies. They do not decompose or undergo detoxification, what makes them very persistent in the environment and trophic chains. For this reason, it is important to know their rate of assimilation and elimination in organisms. This study verified the hypothesis that toxicokinetic rates are constant regardless of the degree of food contamination. Also the impact of zinc on survival and body mass of the crickets was examined. The study was conducted on jamaican field crickets Gryllus assimilis, fed food contaminated with zinc at three levels of contamination. No significant effects of zinc on survival or body mass were observed, which proves the lack of toxic effects during the experiment. Zinc concentrations in the cricket bodies were measured using atomic spectrometry. Toxicokinetic models were fit for each experimental group and the estimated zinc assimilation and eliminations rates were compared between the groups. Although the rates did not differ significantly among the groups, there was a trend of decreasing assimilation rate and increasing elimination rate with increasing zinc concentration. This suggests that several concentrations of toxic chemicals should be used in toxicokinetic studies.

Wśród substancji chemicznych metale zajmują szczególną pozycję w badaniach toksykologicznych. Nie ulegają rozkładowi i detoksykacji, przez co są bardzo trwałe w środowisku i łańcuchu troficznym. Z tego powodu ważne jest poznanie tempa ich asymilacji i eliminacji przez organizmy. W pracy zweryfikowano hipotezę o stałej wartości wskaźników toksykokinetycznych niezależnie od stopnia skażenia pożywienia. Badania przeprowadzono na świerszczach kubańskich Gryllus assimilis, karmionych pokarmem zanieczyszczonym trzema stężeniami cynku. Sprawdzono także wpływ cynku na przeżywalność i masę ciała świerszczy. Nie stwierdzono istotnego wpływu cynku na przeżywalność oraz masę ciała, co świadczy o braku toksycznego działania w czasie trwania doświadczenia.. Przy pomocy spektrometrii atomowej oznaczono stężenie cynku w organizmach świerszczy oraz dopasowano do nich model toksykokinetyczny metodą regresji nieliniowej, z którego wyliczono wartości wskaźników toksykokinetycznych dla każdej grupy doświadczalnej. Stałe asymilacji i eliminacji nie różniły się istotnie między zabiegami. Zaobserwowano jednak trend, w którym tempo asymilacji maleje, a tempo eliminacji rośnie wraz ze wzrastającym stężeniem cynku w pokarmie. Przemawia to za koniecznością przeprowadzania badań toksykokinetycznych z użyciem kilku stężeń substancji chemicznych.