•Interactive effects of trace metal

•Interactive effects of trace metals Cd and Cu and pH were studied in mitochondria of clams and oysters.•Mitochondrial respiration and membrane potential of bivalves were robust to pH variation (6.6–7.8).•Elevated levels of Cd and Cu inhibited mitochondrial respiration in the pH-dependent manner but did not affect the membrane potential.•Negative effects of Cd and Cd on mitochondrial respiration were alleviated at low pH (7.0 and below).•Moderate acidosis may protect molluscan mitochondria from metal toxicity.

Intertidal bivalves experience broad fluctuations of environmental temperature, pH and oxygen content which could change their intracellular pH. They are also exposed to trace metals such as cadmium (Cd) and copper (Cu) that accumulate in their tissues and may negatively affect mitochondrial functions and bioenergetics. We determined the interactive effects of pH and trace metals (25μM Cd or Cu) on mitochondrial functions (including respiration and membrane potentials in both ADP-stimulated (state 3) and resting (state 4) states) of two common marine bivalves, the hard clams (Mercenaria mercenaria) and eastern oysters (Crassostrea virginica). In the absence of the trace metals, mitochondrial functions of C. virginica and M. mercenaria were insensitive to pH in a broad physiologically relevant range (6.6–7.8). Mitochondrial respiration was generally suppressed by 25μM Cd or Cu (with the stronger effects observed for ADP-stimulated compared to the resting respiration) while the mitochondrial membrane potential was unaffected. pH modulated the effects of Cu and Cd on mitochondrial respiration of the bivalves. In oysters, Cu suppressed ADP-stimulated mitochondrial respiration at high and low pH values (6.6 and 7.8, respectively), but had no effect in the intermediate pH range (7.0–7.4). In clams, the negative effect of Cu on ADP-stimulated respiration was only observed at extremely high pH (7.8). A decrease in pH was also protective against Cd in mitochondria of clams and oysters. In clams, 25μM Cd suppressed ADP-stimulated respiration at all pH; however, at low pH (6.6–7.0) this suppression was paralleled by a decrease in the rates of proton leak thereby effectively restoring mitochondrial coupling. In oysters, the inhibitory effects of Cd on ADP-stimulated respiration were fully abolished at low pH (6.6–7.0). This indicates that moderate acidosis (such as occurs during exposure to air, extreme salinities or elevated CO2 levels in the intertidal zone) may have a beneficial side-effect of protecting mitochondria of clams and oysters against the toxic effects of trace metals in polluted estuaries.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผลกิจโลหะติดตาม Cd และ Cu และค่า pH ที่ศึกษาใน mitochondria ของหอย และหอยนางรม. •Mitochondrial หายใจและเยื่อศักยภาพของ bivalves อยู่ทนทานในการเปลี่ยนแปลงค่า pH (6.6-7.8) ได้ •Elevated ระดับ Cd และ Cu ยับยั้งยลหายใจในลักษณะขึ้นอยู่กับค่า pH แต่ได้ไม่มีผลต่อผลศักยภาพการ •Negative เมมเบรนของซีดีและซีดีบนยลหายใจได้บรรเทาที่ pH ต่ำ (7.0 และด้านล่าง) . ภาวะความเป็นกรด •Moderate อาจป้องกัน molluscan mitochondria จากความเป็นพิษของโลหะ Bivalves intertidal โกงกางพบความผันผวนของสิ่งแวดล้อมอุณหภูมิ ค่า pH และออกซิเจนเนื้อหาซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงค่า pH ของการสกัด intracellular พวกเขายังเปิดเผยการติดตามโลหะเช่นแคดเมียม (Cd) และทองแดง (Cu) ที่สะสมในเนื้อเยื่อ และอาจส่งผลต่อฟังก์ชันยลและพลังงานชีวภาพ เราสามารถกำหนดลักษณะแบบโต้ตอบของค่า pH และติดตามโลหะ (ซีดี 25μM หรือ Cu) ยลฟังก์ชัน (รวมถึงการหายใจและเมมเบรนศักยภาพทั้งถูกกระตุ้น ADP (3) และอเมริกา (สถานะ 4) พักผ่อน) ของสอง bivalves ทะเลทั่วไป ฮาร์หอย (Mercenaria mercenaria) และหอยนางรมตะวันออก (Crassostrea virginica) ในกรณีที่ไม่ติดตามโลหะ ฟังก์ชันยล C. virginica และ M. mercenaria ได้ตายไปค่า pH ในทางสรีรวิทยาที่เกี่ยวข้องหลากหลาย (6.6-7.8) ยลหายใจทั่วไปถูกระงับไว้ซีดี 25μM หรือ Cu (มีผลแรงกว่าสังเกตสำหรับ ADP ถูกกระตุ้นเมื่อเปรียบเทียบกับหายใจพักผ่อน) ในขณะที่ยลเมมเบรนที่มีศักยภาพได้รับผลกระทบ ผลของ Cu และซีดีหายใจยลของ bivalves การสร้างเสถียรภาพของค่า pH ในหอยนางรม Cu ถูกระงับยลหายใจถูกกระตุ้น ADP ที่ค่า pH สูง และต่ำ (6.6 และ 7.8 ตามลำดับ), แต่ไม่มีผลในช่วงค่า pH ระดับกลาง (7.0-7.4) ในหอย ผลลบของ Cu หายใจถูกกระตุ้น ADP ถูกเท่าข้อสังเกตที่ค่า pH สูง (7.8) การลดลงของค่า pH ก็ป้องกันกับซีดีใน mitochondria ของหอยและหอยนางรม ในหอย ซีดี 25μM ถูกระงับหายใจถูกกระตุ้น ADP ที่ pH ทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ที่ pH ต่ำ (6.6-7.0) ปราบปรามนี้ถูกขนาน โดยการลดอัตราการรั่วไหลของโปรตอนจึงมีประสิทธิภาพคืนยลคลัป ในหอยนางรม ผล inhibitory ของซีดีบนหายใจถูกกระตุ้น ADP ถูกเต็มยุติที่ pH ต่ำ (6.6-7.0) บ่งชี้ว่า ภาวะความเป็นกรดปานกลาง (เช่นเกิดขึ้นในระหว่างอากาศ salinities มาก หรือ CO2 มีระดับในโซน intertidal โกงกาง) อาจมีด้านผลประโยชน์การปกป้อง mitochondria ของหอยและหอยนางรมกับผลพิษของโลหะติดตามในบริเวณปากแม่น้ำเสีย

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

•ผลกระทบของการตรวจสอบอินเตอร์แอคทีซีดีและโลหะทองแดงและพีเอชได้รับการศึกษาใน mitochondria ของหอยและหอยนางรม. •ยลหายใจและพังผืดศักยภาพของหอยสองฝามีประสิทธิภาพเพื่อการเปลี่ยนแปลงค่า pH (6.6-7.8). •ระดับสูงของซีดีและ Cu ยับยั้งการหายใจของ mitochondria ใน ค่า pH ที่ขึ้นอยู่กับลักษณะ แต่ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อศักยภาพเมมเบรน. •ผลกระทบของ CD และ CD ในการหายใจยลถูกบรรเทาที่ pH ต่ำ (7.0 และด้านล่าง). •ดิสก์ปานกลางอาจปกป้อง mitochondria หอยจากพิษของโลหะ. หอยสองฝา intertidal ได้สัมผัสกับความผันผวนในวงกว้าง อุณหภูมิสิ่งแวดล้อมค่า pH และปริมาณออกซิเจนซึ่งอาจมีการเปลี่ยนแปลงค่า pH ในเซลล์ของพวกเขา พวกเขายังมีสัมผัสที่จะติดตามโลหะเช่นแคดเมียม (Cd) และทองแดง (Cu) ที่สะสมอยู่ในเนื้อเยื่อของพวกเขาและอาจส่งผลกระทบในเชิงลบฟังก์ชั่นยลและพลังงานชีวภาพ เราพิจารณาผลกระทบการโต้ตอบของค่า pH และติดตามโลหะ (25μMซีดีหรือ Cu) ในการทำงานยล (รวมทั้งการหายใจและเยื่อศักยภาพทั้งใน ADP กระตุ้น (รัฐ 3) และพักผ่อน (รัฐ 4) รัฐ) ของทั้งสองหอยทะเลร่วมกันยาก หอย (mercenaria mercenaria) และหอยนางรมตะวันออก (Crassostrea เวอร์) ในกรณีที่ไม่มีโลหะติดตามฟังก์ชั่นยลซีเวอร์และเอ็ม mercenaria เป็นความรู้สึกที่มีค่า pH อยู่ในช่วงที่มีความเกี่ยวข้องทางสรีรวิทยาในวงกว้าง (6.6-7.8) หายใจยลได้ถูกปราบปรามโดยทั่วไป25μMซีดีหรือ Cu (กับผลกระทบที่แข็งแกร่งสังเกต ADP กระตุ้นเมื่อเทียบกับการหายใจที่พักผ่อน) ในขณะที่เมมเบรนที่มีศักยภาพยลเป็นได้รับผลกระทบ ค่า pH modulated ผลกระทบของ Cu และซีดีบนหายใจของ mitochondria ของหอย ในหอยนางรม, Cu ปราบปราม ADP กระตุ้นการหายใจยลที่ค่าพีเอชสูงและต่ำ (6.6 และ 7.8 ตามลำดับ) แต่ไม่มีผลบังคับใช้ในช่วงที่ค่า pH กลาง (7.0-7.4) ในกาบผลกระทบเชิงลบของ Cu หายใจ ADP กระตุ้นถูกเพียงข้อสังเกตที่ pH สูงมาก (7.8) การลดลงของค่า pH ก็ยังป้องกันแผ่นซีดีใน mitochondria ของหอยและหอยนางรม ในกาบ25μM Cd ปราบปราม ADP กระตุ้นการหายใจที่ pH ทั้งหมด แต่ที่ pH ต่ำ (6.6-7.0) การปราบปรามนี้ได้รับการขนานลดลงในอัตราของโปรตอนการรั่วไหลอย่างมีประสิทธิภาพดังนั้นการฟื้นฟูการมีเพศสัมพันธ์ยล ในหอยนางรมยับยั้งของซีดีหายใจ ADP กระตุ้นถูกยกเลิกอย่างเต็มที่ที่ pH ต่ำ (6.6-7.0) นี้บ่งชี้ว่าภาวะเลือดเป็นกรดปานกลาง (เช่นเกิดขึ้นระหว่างการสัมผัสกับอากาศ, ความเค็มที่รุนแรงหรือระดับ CO2 สูงในเขต intertidal) อาจจะมีประโยชน์ผลข้างเคียงของการปกป้อง mitochondria ของหอยและหอยนางรมกับความเป็นพิษของโลหะร่องรอยอ้อยปนเปื้อน