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Iron Modulation of Copper Uptake and Toxicity in a Green Alga (Chlamydomonas reinhardtii)

机译：绿藻铜吸收和毒性的铁调制（Chlamydomonas Reinhardtii）

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Little attention has been paid to the role of essential trace elements on the toxicity of another element. In this work, we examined if low concentrations of essential elements (Co, Mn, Zn, and Fe) modified the response of a freshwater green alga (Chlamydomonas reinhardtii) to copper. To do so, we followed cell growth over 72 h in exposure media where the essential element concentrations were manipulated. Among these elements, iron proved to have a strong impact on the cells' response to copper. The free Cu2+ concentrations required to inhibit cellular growth by 50% (EC50) over 72 h decreased from 2 nM in regular Fe medium (10(-17.6) M Fe3+) to 4 pM in low iron medium (10(-19.0) M Fe3+); a 500-fold increase in toxicity. Moreover, at low Cu" concentrations (10(-13.0) to 10(-10.5) M), Cu uptake increased under low iron conditions but remain relatively stable under regular iron conditions. These results show clearly that iron plays a protective role against copper uptake and toxicity to C. reinhardtii. In freshwaters, iron is always abundant but the expected free iron concentrations in surface waters can vary between 10(-14.0) to 10(-20.0) M, depending on pH (e.g., when pH increases from 6 to 8). We conclude that copper toxicity in natural waters can be modulated by iron and that, in some conditions, the Biotic Ligand Model may need to be further developed to account for the influence of iron.
机译：对基本微量元素对另一个元素的毒性的作用，已经注意到了很少的关注。在这项工作中，我们检查了低浓度的基本要素（CO，Mn，Zn和Fe）修改了淡水绿藻（Chlamydomonas Reinhardtii）对铜的响应。为此，我们在曝光培养基中遵循细胞增长超过72小时，其中操纵基本要素浓度。在这些元素中，铁证明对细胞对铜的反应产生强烈影响。抑制细胞生长所需的游离Cu2 +浓度超过72小时，在低铁培养基（10（-19.0）m Fe3 +中，从常规Fe培养基（10（-17.6）m fe3 +）中的2nm中减少2nm ）;毒性增加500倍。此外，在低Cu“浓度（10（-13.0）至10（-10.5）m）下，在低铁条件下增加Cu吸收，但在常规铁条件下保持相对稳定。这些结果显然显示了铁对铜起着保护作用对C. Reinhardtii的摄取和毒性。在淡水中，铁总是丰富，但表面水中的预期自由铁浓度可以在10（-14.0）至10（-20.0）m之间，取决于pH（例如，当pH从pH增加时6至8）。我们得出结论，天然水中的铜毒性可以通过铁来调节，并且在某些条件下，可能需要进一步开发生物配体模型来解释铁的影响。

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  • 来源
    《Environmental Science & Technology》 |2019年第11期|6539-6545|共7页
  • 作者

    Kochoni Emeric; Fortin Claude;

  • 作者单位

    Inst Natl Rech Sci Ctr Eau Terre Environm 490 Couronne Quebec City PQ G1K 9A9 Canada;

    Inst Natl Rech Sci Ctr Eau Terre Environm 490 Couronne Quebec City PQ G1K 9A9 Canada;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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