view in publisher's site

1H NMR-based metabolomic analysis of cuttlefish, Sepia pharaonis (Ehrenberg, 1831) exposed to hypoxia stresses and post-anoxia recovery

Highlights•This is the first report of metabolic profiles introduced in cuttlefish hepatic, gill, and muscle.•Obvious tissue-specific metabolic responses were induced by hypoxia stress.•Hypoxic exposure disturbed energy metabolism, amino acid metabolism and neuromodulation.•Decreased concentration of amino acid and organic osmolytes fluctuations after recoveryAbstractOxygen deficiency (hypoxia and anoxia) is an emerging concern in estuarine and coastal ecosystems worldwide. Previous studies on Mollusca Cephalopoda have focused on the effects of hypoxia stress on physiological performance and survival, but there are few reports on the molecular mechanism, and the application of metabolomics in cephalopods remains unknown. In this study, a 1H nuclear magnetic resonance (NMR) based metabolomics approach was applied to investigate the metabolites profiles of Sepia pharaonis (Ehrenberg, 1831) during hypoxia and post-anoxia recovery. The results revealed that obvious tissue-specific metabolic responses were induced by hypoxia stresses. Hypoxia exposure influenced the levels of many metabolites (e.g. BCAAs, lactate, and betaine strongly accumulated in the hepatic tissue while arginine and ATP significantly reduced; lactate and adenosine significantly increased in gills whereas arginine and choline significantly decreased; GABA, taurine and adenosine levels increased in brain but a significant depletion of N-Acetylaspartate and glycogen was found), disturbed energy and amino acid metabolism, and broke the balance of neurotransmitters and osmoregulators. Notably, almost all metabolites returned to pre-exposure levels after acute hypoxia recovery. However, we noted a pronounced depletion of the amino acid pool (arginine, glutamine, and alanine) in hepatic and gills after recovery, as well as organic osmolytes fluctuations (choline, betaine, and taurine). This work highlights the potential of metabolomics methods to elucidate the response of cuttlefish to hypoxia stress, as well as to provide knowledge on metabolic changes in cephalopods under the influences of environmental stress.Graphical abstractDownload : Download high-res image (211KB)Download : Download full-size image

۱ H NMR آنالیز metabolomic based، Sepia pharaonis (Ehrenberg، ۱۸۳۱)در معرض تنش‌های hypoxia و بازیابی پس از anoxia قرار گرفت.

کاره‌ای مهم: این اولین گزارش پروفایل متابولیک در cuttlefish hepatic، gill و ماهیچه است. واکنش‌های متابولیکی خاص به بافت با استرس hypoxia القا شدند. * hypoxic، متابولیسم انرژی، متابولیسم اسید آمینه و neuromodulation را مختل می‌کند. غلظت Decreased اسید آمینه و fluctuations آلی پس از فقر recoveryAbstractOxygen (hypoxia و anoxia)یک نگرانی در حال ظهور در اکوسیستم‌های ساحلی و ساحلی در سراسر جهان است. مطالعات پیشین در مورد Mollusca Cephalopoda بر روی اثرات استرس hypoxia بر عملکرد فیزیولوژیکی و زنده ماندن تمرکز کرده‌اند، اما گزارش‌هایی در مورد مکانیزم مولکولی وجود دارد، و کاربرد of در سرپایان هنوز ناشناخته است. در این مطالعه، یک روش metabolomics مبتنی بر رزونانس مغناطیسی یک H (NMR)برای بررسی پروفایل های متابولیت های Sepia (Sepia، ۱۸۳۱)در طی hypoxia و بازیابی پس از anoxia اعمال شد. نتایج نشان داد که واکنش‌های متابولیکی خاص به بافت تحت‌تاثیر تنش‌های hypoxia ایجاد شدند. hypoxia، lactate و betaine به طور قابل‌توجهی در بافت کبد انباشته شدند در حالی که BCAAs و ATP به طور قابل‌توجهی کاهش یافتند؛ lactate و choline به طور قابل‌توجهی کاهش یافتند؛ GABA، taurine و adenosine به طور قابل‌توجهی کاهش یافت)، انرژی آشفته و متابولیسم اسید آمینه را مختل کرد و تعادل انتقال‌دهنده‌های عصبی و osmoregulators را شکست. قابل‌ذکر است که تقریبا همه متابولیت ها به سطوح قبل از نوردهی پس از بازیابی حاد تنفسی باز می‌گردند. با این حال، ما به کاهش قابل‌توجه مخزن آمینو اسید (آرگینین، glutamine و آلانین)در کبدی و فلس پس از بازیابی و همچنین نوسانات osmolytes آلی اشاره کردیم (choline، betaine، و taurine). این کار پتانسیل روش‌های metabolomics برای روشن کردن واکنش of به استرس hypoxia را نشان می‌دهد، و همچنین برای فراهم آوردن دانش در مورد تغییرات متابولیک در سرپایان تحت‌تاثیر تغییرات محیطی (۲۱۱ KB): دانلود تصویر با اندازه بالا (۲۱۱ کیلوبایت).
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Waste Management and Disposal
  • ترجمه مقاله Waste Management and Disposal
  • مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • ترجمه مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • مقاله Pollution
  • ترجمه مقاله Pollution
  • مقاله آلودگی
  • ترجمه مقاله آلودگی
  • مقاله Environmental Chemistry
  • ترجمه مقاله Environmental Chemistry
  • مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • ترجمه مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • مقاله Environmental Engineering
  • ترجمه مقاله Environmental Engineering
  • مقاله مهندسی محیط‌ زیست
  • ترجمه مقاله مهندسی محیط‌ زیست
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.