ARTROPODE UTILE ÎN ZOOREMEDIEREA SUBSTRATURILOR ORGANICE [629706]

ARTROPODE UTILE ÎN ZOOREMEDIEREA SUBSTRATURILOR ORGANICE
CONTAMINATE CU METALE GRELE

Bogdan Georgescu, Struți Dănuț

Cuvinte cheie : insecte, metale grele, entomoextracție, entomohiperacumulare, bioremediere.

Rezumat:

Introducere: Metalele grele alcătuiesc un grup de elemente heterogene și variate în
privința proprietăților chimice și funcțiilor biologice pe care le posedă (Holleman și colab., 1985) .
Sunt poluanți ecologici cu impact major datorită capacității de contaminare a tuturor
compartimentelor mediului și a efectelor toxice pe care le generează la toate nivelele de
organizare a materiei vii (Mukesh și colab., 2008) . Contaminarea mediului cu unele m etale grele
precum Cd, Pb, Cu, Zn, Ni, Cr, Co, Hg se realizează în principal ca urmare a activităților
antropice și în mai mică măsură ca urmare a unor fenomene naturale (Israa M. Jasim, 2015) . Studiile
referitoare la poluarea cu metale grele sunt concentr ate în special pe acele elemente cu efecte și
proprietăți foarte toxice asupra orgnismelor vii și a mediului înconjurător în general, cum sunt
Cd, Pb, Hg și Zn (Pennelas J. Filella I., 2002). Cea mai mare disponibilitate și concentrare de metale
grele se r ealizează în ecosistemele terestre și cele acvatice (Mukesh și colab., 2008). Expunerea
continuă, determină acumularea treptată acestor poluanți în organism, până la realizarea pragului
critic peste care vor exercita efecte toxice. Datorită expunerii la ac ești poluanți, unele specii s -au
adaptat dezvoltând diferite mecanisme fiziologice menite a contracara toxicitea potențială a
metalului greu, spre exemplu: reduc aportul de contaminant, accelerează excreția metalului din
țesuturi, îl stochează în țesuturi pe care le îndepărtează prin năpârlire etc. În mod curent, metalele
grele se concentrează în diferite țesuturi din organism, la nivelul unor vezicule și organite
celulare, prin intermediul proteinelor de legare la metal cum sunt metalotioneinele (Malins DC și
Ostrander GK, 1994). După Marko și colab. (2009) , toxicitatea metalelor grele este dependentă de

mai mulți factori, determinați fiind: nivelul de expunere, proprietățile fizico -chimice ale
contaminantului și natura organismului (specia) .
Studiile cir cumscrise poluării mediului, evidențiază că nu doar ciupercile și plantele sunt
capabile să tolereze și să acumuleze metale grele, ci și unele specii de nevertebrate. Acestea sunt
cel mai frecvent utilizate ca bioindicatori indirecți ori indicatori de acum ulare (pasivi) și mai
puțin ca indicatori direcți (activi). Avantajele utilizării nevertebratelor ca bioindicatori constau
în: acumularea metalelor grele într -o perioadă redusă de timp, integrarea poluanților în spațiu,
ciclu de viață scurt, colectarea fac ilă a acestora și costul economic redus (Israa M. Jasim, 2015).
Unele nevertebrate, cum sunt isopodiile, diplopodiile și gasteropodele, acumulează metale la
concentrații ridicate, prin urmare se utilizează în studii aplicate, ca biomonitori în evaluarea
poluării mediului cu metale grele (Koeckritz și colab., 1999).

ENTOMOREMEDIEREA SUBSTRATURILOR ORGANICE
CONTAMINATE CU PLUMB (Pb)

Diferite specii de artropode prezintă o disponibilitate ridicată de bio concentrare a unor
metale grele, precum Pb, în organism. Studiile evidențiază că speciile care prezintă această
capacitate manifestă frecvent o biodisponibilitate ridicată doar pentru un anumit element, rar
pentru mai multe metale grele. Unele metale, în concentrații reduse, sunt esențiale în procesul de
creștere și dezvoltare al organismului, dar sunt toxice în cencentrații mari care depășesc pragul
biologic de toleranță (Virga și colab., 2007) . Bioacumularea metalului în organismul speciei este
corelat cu par ticularitatea biologică față de acesta, fiind d iferențiat în funcție de calea de
expunere, natura țesutului, faza de dezvoltare , doza de expunere și legătura chimică a metalului.

Calea de expunere (entomoextractia) :
Rolul principal în procesul de bioacumulare îl reprezintă calea de expunere (digestivă),
iar mecanismele de autoreglare explică parțial diferențele concentrației metalice din organism.
Calea de expunere diferă la unele specii, datorită diferențelor morfolo gice, comportamentale, de
hrănire și de habitat. La insecte, concentrațiile corporale ale metalelor grele (Pb, Cd, Cu) se

modifică de regulă odată cu concentrația acestora din sol sau substratul de hrănire (Lukáň M.,
2009).

Natura substratului procesat în funcție de specie
Specia Hermetia illucens este capabilă să valorifice eficient o mare diversitate de
substraturi organice. Consumă orice deșeuri alimentare ( Li Q., and col. 2011; Yu -Schiang Wang
and Matan Schelomi, 2017; Nguyen, TTX; și col., 2015 ) si gunoiul de grajd de la toate
animalele de fermă (Nguyen, TTX și col., 2015; ). Proceseaza cu succes paie de orez ( Zheng
LY, Hou YF and col., 2012 ), boabele de distilerie (borhot), nămolurile de la stațiile de epurare a
apelor fecaloid menajere ( Lalander C. , Diener S., and col., 2013 ; Băncile IJ., Gibson WT.,
Cameron MM., 2014; Minmin Cai și colab., 2018 ), deșeurile de abatorizare, pește, deșeurile
alimentare gospodarești, legume, fructe etc. ( Nguyen TTX and col., 2015
Larvele de Musca domestica sunt considerate o bună alternativă în gestionarea gunoiului
de grajd prin compostare, în special a celui de porc (Zhijian Z. și colab. 2012 )
Larvele de Ceratis Capitata Wiedemann (Diptera: Tephritidae), se dezvoltă în interiorul
fructelor fiind carpofage (Kazimirova M. and J. Ortel, 2000) .
Isopodele terestre (Porcelio laevis, Porcelio scaber) sunt detritivore, trăiesc în habitate de
litieră și se hrănesc cu materie organică. Coleopterele …… nu sunt în contact permanent cu
materia organică (Heikens și colab., 2001).

Cantitatea de substrat procesat în funcție de specie
Qiao Gao și colab. (2013), apreciază că în condițiile în care 1 kg substrat organic uscat
contaminat cu Cd la o concentrație de 4,5 mg/kg substrat uscat, poate fi decontaminată cu 400 de
larve Hermetia illucens în cca. 12 zile.
Un kilogram larve de Musca domestica reduc prin procesare cu 1,12±0,1 kg/zi o cantitate
de 1 m3 de gunoi de porc iar umiditatea cu 80,2% (Zhijian Z. și colab. 2012 ).

Calitatea substratului procesat
După Zhu și colab. (2014) procesarea gunoiului de porc cu larve de Musca domestica a
generat în substrat un conținut total de azot (N), fosfor (P) și potasiu (K) superior compostării
convenționale cu agenți de fermentare (10, 72% respectiv 8,0% NPK – substanță uscată).

În substraturile procesate de Hermetia illucens crește concentrația de amoniac (NH 4) de
5-6 ori ( Green TR, Popa R., 2012 ).

Mediul de bioacumulare (entomostabilizarea) :

Natura țesuturilor în care se realizează bioacumularea .
Metalele grele pot fi concentrate în diferite organe și țesuturi ale organismu lui (Hopkin
1989 – carte?? ). Capacitatea de stocare și d istribuția internă a metalelor în țesuturi le țintă, varia ză
în funcție de gradul de contaminare a habitatului (Hopkin H. și Martin M., 1982; Donker M.H.,
1992 ). După cum s -a observat la unele specii de furnici, capacitatea de stocare este mai ridicată
în mediile poluate (Grześ, 2010) . Bioacumularea metalelor grele î n țesuturi are la bază procese
de absorbție, eliminare și predispoziție spre imobilitate la nevertebrate (Grze ś 2010).
Larve de Hermetia illucens care au procesat namol de canalizare puternic infestat cu
metale grele (plumb, nichel, bor, mercur, zinc, cupru, crom, cadmiu, mercur) au acumulat în
concentrații variabile acești contaminanți în corpul larvelor, însă metalele grele nu au fost
regăsite în uleiul extras din larve (Minmin Cai și colab., 2018) .

Dinamica în timp a bioacumulării (entomo -hiperacumularea) :
Concentrația de metale grele în faza de adult este în general semnificativ mai scăzută
decât în faza de larvă și prepupă. Se presupune că acest fenomen apare în special datorită
faptului că prepupele defecă înainte de pupare sau la scurt timp după apariția adulților, proces
căruia i se asociază fenomenul de năpârlire subsecvent metamorfozei. Se apreciază că prepupele
își golesc intestinul pr emergător procesului de migrație, defecarea fiind stimulată de inițierea
acestui proces ( Sheppard și colab., 1994 ). Eliminarea eficientă a metalelor grele prin defecare a
fost descrisă pentru larvele unui tip de viespe Polistes dominulus (Hymenoptera: Vesp idae)
(Urbini et al., 2006 ). Chiar dacă se acumulează metale grele în celulele care alcătuiesc canalul
alimentar, acestea pot fi eliminate după un timp scurt. Spre exemplu, Tenebrio molitor
(Coleoptera: Tenebrionidae) elimină celulele epiteliului după patr u zile ( Lindqvist și Block,
1995; Thomas și Gouranto, 1973 ), astfel metalele grele acumulate în aceste celule vor fi
eliminate prin defecare. Rezultate similare s -au obținut în cazul speciei …………..

La specia Drossophila melanogaster o cantitate mai mare de Pb s -a regăsit în stadiul de
pupă față de adult ul nou-ecolzionat (p < 0.0001). La expuneri mai mici de 500 µM PbAc,
aproximativ 60 -80% din Pb rămane fixat în exoschelet . La concentrații mai mari , Pb a fost
eficient eliminat (97% la femele și 96% l a masculi ). Odată cu dezvoltarea spre stadiul de adult,
scade și concentrație de Pb din organism (Elizabeth K. Peterson și colab., 2017) . Nivelul de
bioacumulare dependent de doza de expunere și rata de bioacumulare ascendentă la concentrații
mai mari de 100 µM Pb , sunt implicații majore în biomagnificarea Pb în lanțul alimentar la
această specie (Elizabeth K. Peterson și colab., 2017).
Cantități semnificative de Pb din larve, respectiv pupe, au fost eliminate prin fecale după
eclozionarea adulților la specia Ceratis Capitata (Diptera: Tephritidae ) : de la pupe la adulți s -a
eliminat 51% și 33% la concentrații ale Pb=400 și Pb=800 µg metal/g substanță uscată hrană
(Kazimirova M. și Ortel J., 1999) .
Concentrația Pb la Porcellio laevis (Isopoda) variază în funcție de sezon, fiind
semnificativ mai ridicată vara (40.6 µg/g) decât în celelalte anotimpuri (31.4 – 32.8 µg/g)
(Hussein și colab., 2006) . Concentrația de Pb a fost semnificativ mai mare în timpul verii decât
în celelalte sezoane . Factorii de bioacumulare și de bioconcentrare au prezentat, de asemenea,
variații sezoniere similare.

Mecanisme de neutralizare și eliminare a metalelor
grele la insecte (entomotransformarea)

Mecanismul principal de eliminare a metalelor grele la insecte este reprezentat de
procesele de năpârlire și metamorfoză . Cea mai mare parte din Pb acumulat în stadiul larvar, se
elimină în urma metamorfozei în pupă și adult (prin eclozionare) la specia Drossphila
melanogaster . Eficiența relativă a eliminării Pb în timpul stadiului de pupă a f ost cea mai ridicată
la concentrația maximă testată (500 µM PbAc). Aceasta particularitate evidențiază un prag al
contaminării cu Pb pentru eficien tizarea eliminării din timpul metamorfozei (Elizabeth K.
Peterson și colab., 2017). Stocarea și eliminarea din exoschelet a Pb și a altor metale a u fost

corelat e la nevertebrate cu înlocuirea calciului di n exoschelet (Beeby, 1991; Roberts și Johnson,
1978) , mecanism întâlnit și la Drossophila melanogaster (Elizabeth K. Peterson și colab., 2017) .
La nevertebrate există anumite mecanisme de reducere a concentrației corporale de
metale grele precum: echilibrarea fiziologică a aportului și excreției de metale, sechestrare
intracelulară prin legare la metalotioneine urmată de eliminarea prin sistemul lizozomal
endomembranar, procese de stocare intracelulară care implică vacuole specifice producătoare de
granule metalice solide de fosfor și sulf care se elimină pr in exocitoză (Rabitsch W. B., 1997,
Ahearn G.A și colab. 2004 , ). Metalele grele pot fi neutralizate în organism datorită
metallothioneinelor cu un conținut ridicat în cisteină care manifestă afinitate ridicată pentru ionii
metalici, favorizând legarea se lectivă a metalelor grele și la concentrații celulare reduse (Grześ
I.M., 2010 , Ahearn G.A . și colab. 2004) . La insecte, acumularea metalelor are loc în epiteliul
midgut (midgut ephitelium) (Hopkin S.P. 1989 ).
Plumbul tinde a fi stocat în structuri granulare, cu conținut metalic al celulelor, înainte de
a fi transportat și imobilizat în exoschelet ( Hare, 1992) . La insectele terestre, plumbul este cel
mai probabil eliminat în timpul năpârlirii (Roberts and Johnson, 1978).
Cea mai mare parte a Pb și a altor metale (Cd, Cu) din larvele speciei Ceratis capitata s-
au stocat și in faza de pupă (factor de concentrare 1.15 -1.32) rezultând că această specie nu
prezintă mecanism de eliminare a excesului metalic înainte de pupație ca alte Diptere (Aoki Y. și
colab., 1984; Postma JF și colab., 1996) sau Lepidopter e (Ortel J. 1995; Gintenreiter S. și colab.,
1993) . La această specie nivelul de bioconcentrare al metalelor a fost mai redus la adulți decât în
pupe (cu Cd:33%; Pb:33 -51%; Cu:24-39%) , ceea ce indică faptul că insectele pot excreta o
cantitate de metale din organism, în principal prin meconiu după metamorfozare (Kazimirova M.
și Ortel J., 1999) . Mecanisme similare s -au evidențiat în urma unor studii și pe specii le mai sus
menționate (Diptera, Lepidoptera ).
Înainte de a fi transportat și imobilizat în exoschelet, Pb tinde a fi depozitat în structuri
granulare, cu conținut metalic al celulelor (Hare, 1992). La specia Hermetia illucens , similar cu
insectele terestre, Pb este cel mai probabil eliminat în timpul năpârlirilor (Diener S. si colab,
2015, Roberts and Johnson, 1978). Unii cercetători relatează posibilitatea utilizării chitinei din
exoscheletul artropodelor prin convertire în chitosan, ca absorbant natural pentru metale grele
(K.S. Rajoo și colab., 2017).

Specia Porcellio laevis (Isopoda) are capacitatea de a -și regla c oncentrația de Pb în
organism, spre un nivel scăzut (Hussein și colab., 2006) . Un mecanism de reglare a concentrației
de metale este considerat abilitatea acestei a de a consuma selectiv materia organică cu un
conținut ridicat de metale (Odendaal și Reinecke, 1999; Hopkin, 1990; Witzel, 1999) , fenomen
întâlnit și la Collembola (T.N. da Luz și colab) .

Rata de bioacumulare

Valoarea factorului de bioacumulare în funcție de :

Plumb (Pb):
Expunerea la Pb prin hrană contaminată a speciei Hermetia illucens L. a releva t
concentrații ale Pb în organism mult sub valoarea concentrației inițiale a metalului în substratul
alimentar (Diener S. și colab, 2015) . Deși larvele și prepupele au conținut concentrații scăzute de
plumb, exuviile larvare au acumulat concentrații mai mari de Pb. În fiecare stadiu de dezvoltare
(larve, prepupae și adulți), concentrația metalului din organism a crescut semnificativ odată cu
creșterea concentrației acestuia din substratul procesat: larve 0.66 -0.99, prepupe 0.25 -0.28, adu lți
0.17-0.12 BAF. În exuviile larvare Pb s -a acumulat în cantități mai mari (1.9 -2.21 BAF). (Diener
S. și colab, 2015) .
Concentratia Pb in larve a fost mai mare de 1 pentru toate exp unerile la care a fost supusă
specia Hermetia illucens (BAF = 1.2 -1,4) cee ce indică bioacumularea plumbului în această
specie (Van der Fels -Klerx HJ și colab., 2016) .
Specia Tenebrio molitor (Coleoptera: Tenebrionidae ) (YMW = yellow mealworm)
prezinta concentratii mai reduse de Pb in organism fata de valoarea concentratiei d in substrat ,
BAF = 0.43 -0.51) (Van der Fels -Klerx HJ și colab. 2016).
Elizabeth K. Peterson și colab. (2017) au analizat acumularea Pb la Drossophila
melanogaster în diferite stadii de dezvoltare (larve, pupe , adulți nou -eclozionați, adulți) și la
diferite doze de expunere ( 0, 10, 40, 50, 75, 100, 250 și 500 µM PbAc ) S-a constatat
bioacumularea Pb în toate stadiile de dezvoltare ale speciei, în mod direct proporțional cu doza
de expunere și invers proporțional cu stadiul de dezvoltare, etapa larvară fiind cea mai expusă la

acumulare (p˂0,0001). În această specie studiile indică bioacumularea Pb în diferite concentrații
(Helmut V.B. Hirsch și colab., 2003 ; Jeffrey Cohn și colab., 1992 ; Massie H . și colab.,
1992 ………………………..) . Creșterea larve lor acestei specii într -un mediu contaminat cu Pb
declanșează o acumulare corporală a metalului (12.37 ±4.7 ng/larvă) foarte semnificativă statistic
(p<0. 001), față de sarcina corporală inițială (0.34 ±0.29 ng/larvă) (Morley J.E. ș i colab., 2003 ).
Specia Musca domestica utilizată pentru tratarea gunoiului de porc a prezentat un factor
de bioacumulare a Pb în organism la vârsta larvelor de 3 -5 zile de 0.65 -0.19 (BAF) . Concentrația
inițială în gunoi a Pb a fost de 2.12 mg/kg iar după procesare de 3.78 mg/kg (Wanqiang W. și
colab., 2017) . Creșterea concentrației s -ar putea datora reținerii doar pentru un scurt timp a Pb în
organism, eliminării acestuia realizându -se prin excreție și năpârlire, proces întâlnit și la alte
specii de către Diener S. și colab. (201 5) și Vijver M. și colab. (2003) .
Kazimirova M. și Ortel J. (1999) au studiat acumularea Pb și a altor metale din hrană la
musca de fructe Ceratis Capitata Wiedemann (Diptera: Tephritidae). Substratul de hrănire a
larvelor a fost contaminat cu Pb în doză d e 400 µg/g și 800 µg/g substanță uscată. Factorul de
Concentrație (CF) a fost în general mai scăzut odată cu creșterea concentraț iei metalului din
substrat iar Pb (CF=0,95 -1,02) s-a acumulat în cantități mai reduse față de alte metale.
Analiza privind acumularea de metale grele la unele nevertebrate, efectută de Heikens și
colab. (2001) evidențiază valori reduse de acumulare a Pb la Coleoptere și Chilopode , dar
ridicate la speciile din genul Isopoda și Collembola (factor de acumulare 7.9 ). Pentru cele mai
multe grupri taxonomice acumularea a scăzut în ordinea Pb>Cd>Cu>Zn (Heikens și colab.,
2001).
Acumularea Pb la specia Armadillidium sordidum (Isopoda) din solul contaminat cu
80.5-1898 µg/g Pb, a variat de la 0.78 -1.55 µg/g până 34.7-495 µg/g Pb (substanță uscată) .
Acumularea Pb l a spec ia Ocypus olens (Coleoptera) a crescut odată cu creșterea concentrației din
sol, de la 0.5 -1.18 µg/g până la 35.3 -40.9 µg/g (substanță uscată) , din aceleași probe de sol
contaminat (M. Migliorini și colab., 2004).
După Jelaska L.S. și colab. (2007) acumularea Pb la gândacul de sol (Carabidae:
Coleoptera) s -a evidențiat ca fiind de 0.21 -1.71 (mg/kg substanță uscată), la concentrații ale Pb
în sol de 40.8 -77.7 (mg/kg substanță uscată) și în litieră de 11.3 -40.4 (mg/kg substanță uscată).
Furnicile s -au dovedit a fi bio -indicatori ai poluării cu metale grele, în special cu Pb, prin
urmare concentrațiile regăsite la două specii dominante în zonele de păduri și de cultură au fost

ridicate pentru Atriceps camponotus (3.80±0.27 µg.g-1) și Dorymyrmex brunneus (3.98±0.33
µg.g-1) (Casagrande G., și colab., 2017).
Studiile evidențiază acumulări ale Pb la diferite artropode în cantități variabile,
dependente de doza de expunere și de toleranța speciei la metal : Porcelio scaber (Godet J.P. și
colab, 2010 ; Beate Witzel, 2000; )…………….alte speci……….,….. ………………………………………….
ceea ce indică pretabilitatea artropodelor la decontaminarea substraturilor poluate cu metale
grele.

Efectele biologice ale expunerii insectelor la metale grele

Larve de Hermetia Illucens au fost utilizate pentru tratarea gunoiului municipal de
canalizare din China. Analizând rezistența larvelor la metalele grele s -a evidențiat posibila
interferenta a concentrațiilor ridicate de plumb, nichel, bor și mercur cu creșterea în greutate a
larve lor. De asemenea se apreaciaza ca Zincul, cuprul, cromul , cadmiului și mercurul reduc
semnificativ durata de viață a larvelor (Minmin Cai și colab., 2018) . Aceeasi specie expusa prin
hrana la doze de Cr si Cd care se află în intervalul concentrațiilor de m etale care se pot regăsi
într-un gunoi de grajd contaminat și în fertilizante organice comerciale, a aratat că cele doua
metale grele nu au generat efecte decelabile asupra dezvoltarii normale a larvelor și a ratei de
eclozionare, dar influenteaza durata s tadiului larvar și gradul de pupare (Qiao Gao și colab,
2017) . Expunerea la diferite doze de Pb a speciei Hermetia illucens a generat rate de
supraviețui re cuprinse între 90.7 -94.7% (Van der Fels -Klerx HJ și colab. 2016).
Timpul de dezvoltare al speciei Hermetia illiucens , de la eclozionarea din ou până la
stadiul prepupal a crescut în general odată cu concentrația metalelor grele (Pb: 18.4 – 20.7 zile)
(Diener S. si colab, 2015) .
La specia Drosophila melanogaster , creșterea perioadei stadiilor de dezvoltare (larvă,
pupă, adult) (Cohn J. și colab. 1992) , reducerea greutății și a eclozionabilității într-un mod
dependent de doză, la expuneri cu Pb, se datorează acumulării treptate a metalului în organism
ceea ce induce efecte toxice și interferează c u căile de semnalizare celulară (Safaee și colab.,
2014). Pb nu exercita nici o influență asupra ratei sexualității adulților (raport mediu
masculi/femele: 0,98 SE = 0,02) (Diener S. si colab, 2015) .

După Al-Momani and Massadeh (2005) rata de supraviețuire a pupelor și adulților de
Drosophila melanogaster la concentrații ale unor metale grele de 500 ppm a fost de 100% și
95% pentru Pb iar la concentrații de 1000 ppm rata de supraviețuire a fost de 45% și 90% la Pb.
În a doua generație, expunerea la peste 500 ppm a determinat pentru cele mai multe dintre metale
rate de supraviețuire mai mari decât în prima generație la pupe și mai reduse la adulți. Acest ea
evidențiază efecte negative asupra metamorfoz ei. Alte efecte biologice au constat în reducerea
dimensiunii adulților (aripi, abdomen și lungime totală). Expunerea la Pb a afectează în mod
semnificativ the uniformity of the matching between muscle area and motor terminal size that
normally occurs during development (Morley J.E. ș i colab., 2003) rezultate obtinute si
de…………. – lucrare Morley
La specia Tenebrio molitor expunerea la diferite doze de Pb a redus aproape la jumătate
rata de supravițuire a indivizilor (46.7 – 66.7 %) (Van der Fels -Klerx HJ și colab. 2016).
Efectele Pb și a altor metale grele în concentrații moderate, asupra sistemului imunitar și
antioxidant la Galleria mellonella au constat în creșterea semnificativă a activității enzimelor
antioxidante (superoxid dismutază, peroxidază și catalază), iar la concentrații ridicate au
determinat inhibarea activităților și un puternic stres oxidativ celular (Wu și Yi, 2015).
La specia Austroaeschna inermis (Dragon fly) se constată o corelare pozitivă a
acumulării Pb cu activitatea catalazei și a glutation S -transferazei, precum și o corelare puternic
pozitivă (r ≥ 0.7) cu activitatea superoxid dismutazei, malondialdehidei și cu reduced
glutathione , considerați biomarkeri ai stresului oxidativ celular (Nwaubani B. I. și colab. 2015) .
Expunerea la Pb provoacă în timp o întârziere sau o dereglare a procesului de
creștere a unor specii precum Porcelio Scaber (Isopoda) (Godet J.P. și colab, 2010) ,
Porcellionides pruinosus (Loureiro și colab . (2006) , Drossophila m elanogaster (Jeffrey Cohn
și colab., 1992 ), ….- adaug alte bibliografii parcurse și alte ordine sau specii)
Într-un studiu privind bioacumularea metalelor grele Cd, Cu, Pb, și Zn la Chironomus
tentans (Diptera), E.A. Harrahy și W.H. Clements (1997) au utilizat în substrat (synt hetic
sediment) concentrații de 1,75 µg/g Cd, 3,5 µg/g Cu, 24,5 µg/g Pb și 105 µg/g Zn. Factorul de
bioacumulare cel mai ridicat a fost pentru Cd (BAF=41,55) și cel mai mic pentru Pb
(BAF=3,51). Pentru Cu, BAF= 16,63 iar pentru Zn, BAF= 10,52.

Element
Specia
Autor Factorul de bioacumulare (BAF) in functie de faza de dezvoltare
si mediul de bioacumulare

Larva Prepupa Pupa Adult Tegument/
exuvii

Cadmiu
(Cd)

Hermetia
illucens L.
Diptera:
Stratiomyidae Diener S.
și colab (2015) 2,46–2,79 2,32 – 2.94 – 0,13 – 0.21 0.86 – 1.41
exuvii
Qiao Gao și
colab. (2017) 4,635 4,198 0,507 – –
Van der Fels –
Klerx HJ și
colab. (2016)
6,1 – 9,5
–
–
–
–
Piotr Bulak și
colab. (2018) 10,5 5,9 – 3,1
Tenebrio
molitor Van der Fels –
Klerx HJ și
colab. (2016) 0,65 – 0,71
–
–
–
–
Locusta
Migratoria
Orthoptera:
Acrididae Crawford L. și
colab., (1996)
>1
p<0,001
–
–
–
–
Chironomus
tentans
(Diptera:
Chironomidae ) E.A. Harrahy și
W.H. Clements
(1997)
41,55
–
–
–
–
Ceratis
Capitata
Wiedemann
(Diptera:
Tephritidae) Kazimirova
M. and J.
Ortel (2000)

3,2-7,05

–

–

–

–

Plumb
(Pb) Hermetia
illucens
Diptera:
Stratiomyidae Diener S. și
colab, (2015) 0.66 – 0.99 0.25 – 0.74 0.12 – 0.17 1.9 – 2.56
exuvii
Van der Fels –
Klerx HJ și
colab. (2016)
1,2 – 1,4
–
–
–
–
Tenebrio
molitor Van der Fels –
Klerx HJ și
colab. (2016)
0,043 -0,051
–
–
–
–
Drossophila
Melanogaster Elizabeth K.
Peterson și
colab. (2017) >1
(p˂0,0001) – – >1
Chironomus
tentans
(Diptera) E.A. Harrahy și
W.H. Clements
(1997)
3,51
–
–
–
–
Ceratis
Capitata
Wiedemann
(Diptera:
Tephritidae) Kazimirova
M. and J.
Ortel (2000)

0,95-1,02

–

0,92-1,07

–

–

Cupru
(Cu) Locusta
Migratoria
Orthoptera:
Acrididae Crawford L. și
colab., (1996)
>1
p<0,001
–
–
–
–
Chironomus
tentans
(Diptera) E.A. Harrahy și
W.H. Clements
(1997)
16,33
–
–
–
–
Ceratis
Capitata Kazimirova
M. and J.

Wiedemann
(Diptera:
Tephritidae) Ortel (2000) 0,35-0,78 – – – –

Zinc
(Zn) Hermetia
illucens
Diptera:
Stratiomyidae Diener S. și
colab., (2015) 0,42 – 1.14 0,39 – 0.97 – 0,19 – 0,98 0,92 – 2.45
exuvii
Piotr Bulak și
colab., (2018) 3,2 – 0,7 ??? 3,6 ??? –
Chironomus
tentans
(Diptera) E.A. Harrahy și
W.H. Clements
(1997)
10,52
–
–
–
–
Ceratis
Capitata
Wiedemann
(Diptera:
Tephritidae) Kazimirova
M. and J.
Ortel (2000)

2,79-7,05

–

–

–

–
Ni
Crom
(Cr) Hermetia
illucens
Diptera:
Stratiomyidae Qiao Gao și
colab. 2017) 0,002 – 0,640 – –
Qiao Gao și
colab., 2017 191.886
mg/kg
(SE=16.284) 19.525 mg/kg
(SE = 1,775) 1,196 mg/kg,
(SE = 0,069) – –
Cobalt
(Co)
Mercur
(Hg)
Arsen
(As)
Tenebrio
molitor Van der Fels –
Klerx HJ și
colab., 2016
–
–
–
–
Hermetia
illucens
Diptera:
Stratiomyidae Van der Fels –
Klerx HJ și
colab., 2016
–
–
–
–

1,4-2,6
0,49 – 0,58

Pentru introducere:

Cu – Unele studii privind au arătat că gândacii de sol (Carabidae:Coleoptera) evită
intoxicația cu metale prin eliminarea rapidă a metalelor absorbite (Kramarz, 1999a) sau prin
reducerea consumului de hrană contaminată (Maryanski et al., 2002).
Analizarea bioacumulării Pb într -o zonă poluată, l a trei specii de Formicidae
(Hymenoptera ) a evidențiat o concentrația a Pb mai ridicată la Formica pratensis (4800 -24100
pmol/mg substanță uscată ), în comparație cu speciile Formica polyctena (200-630 pmol/mg
substanță uscată ) și Camponotus ligniperda (680-2100 pmol/mg substanță uscată ) (Rabitsch W.
B., 1997) .
La specia Formica pratensis , Pb este preponderent bioconcentrat în țesutul midgut , urmat
de tuburile Malpighi și hindgut , glanda labială, postfaringială , ganglionii cerebral i, mușchi și
țesutul adipos (Rabitsch W. B., 1997) . Concentrații ridicate de Pb s -au regăsit în gonadele de la
Ailopus thalassinus (Schmidt și Ibrahim, 1994) și ale larvelor de Lymantria dispar (Gintenreiter
and Strehl 1993 )