LIGHT AND SCANNING-ELECTRON MICROSCOPIC STUDY OF EISENIA FETIDA COELOMOCYTES AFTER COPPER OXYCHLORIDE EXPOSURE

Abstract

Morphological alterations in Eisenia fetida coelomocytes are recommended biomarkers for soil contamination surveys. Copperoxychloride is a widely used agrochemical agent that causes excessive amounts of Cu accumulation in soils. The present study isa light and electron microscopic investigation of the morphological alterations in coelomocytes of E. fetida exposed to copperoxychloride. Exposure concentration was 350 mg/kg of artificial soil and exposure duration was 7 or 14 days. Colelomocyteswere extrused into an ethanol and guaicol glyceryl (GGE) containing modified Hanks’ balanced solution (M-HBSS-GGE) by asimple low vacuum holding device and processed for light and scanning electron microscopy. Lipid peroxidation (LP) in theearthworms was also measured to evaluate oxidative stress (OS). Swelling and vesicular deformation were the early signs oftoxicity in eleocytes after 7 days. After 14 days, complete loss of vesicles and spongy surface were observed in eleocytes.Granulocytes showed more dramatical changes. Nucleus fragmentation and membrane rupture were observed after 14 days.Increased LP in the earthworms was accompanying these changes. As a result, along with biochemical markers such as LP, lightand scanning electron microscopic changes in E.fetida eleocytes and granulocytes can be considered as valuable biomarkers ofcopper oxychloride toxicity. Evaluation of those markers in the future studies can constitute an important early warning in termsof soil accumulation.

Özet

Eisenia fetida sölomositlerindeki morfolojik değişiklikler toprak kontaminasyon araştırmaları için önerilen biyolojik belirteçlerdir. Bakır oksiklorid toprakta aşırı miktarda bakır birikimine neden olabilen yaygın kullanılan bir agrokimyasal ajandır. Bu çalışma bakır oksiklorid’e maruz bırakılan E. fetida sölomositlerindeki morfolojik değişikliklerin ışık ve taramalı elektron mikroskobik bir araştırmasıdır. Maruz bırakılma konsantrasyonu 350 mg/kg/yapay toprak olup, maruz kalma süresi 7 veya 14 gün’dür. Sölomositler etanol ve guaikol gliseri eter (GGE) içeren Hank’s balanced solüsyon (M-HBSS-GGE) içerisine basit bir düşük vakumlu tutma cihazı yardımıyla toplanmış, ışık ve taramalı elektron mikroskobi için işleme alınmıştır. Solucanlardaki lipid peroksidasyonu (LP), oksidatif stresi (OS) değerlendirmek amacıyla ölçülmüştür. 7 günün sonunda şişme ve veziküler deformasyon eleositlerdeki erken toksisite belirtileridir. 14 günün ardından, eleositlerde veziküllerin tamamen kaybı ve süngerimsi yüzey gözlenmiştir. Granülositler ise daha dramatik değişimler göstermiştir. 14 günün sonunda çekirdek fragmentasyonu ve membran parçalanması görülmüştür. Artan LP tüm bu değişikliklere eşlik etmektedir. Sonuç olarak, E.fetida sölomositleri ve granülositlerindeki ışık ve taramalı elektron mikroskobik değişiklikler LP gibi biyokimyasal işaretlerle birlikte ele alındığına bakır oksiklorid toksisitesinin değerli bir belirteci olarak gözönüne alınabilir. Bu belirteçlerin ileriki çalışmalarda değerlendirilmesi topraktaki birikim açısından önemli bir erken uyarı sistemi oluşturabilir