Miljöforskare och bildforskare från ANSTO och Griffith University har bidragit till en bättre förståelse av hur föroreningar ackumuleras och distribueras i amfibier under larver och metamorfa utvecklingsstadier.

Utredarna, som har publicerat sina resultat i Miljövetenskap och teknik , använde nukleära tekniker för att analysera var överskott av selen ackumuleras i grodyngel.

Studien visade att grodyngel behöll nivåer av selen från larvstadiet genom metamorfos.

Viktigt, studien visade också att ackumulerat selen kan överföras inom djuren när vävnader ombildas eller degenereras under amfibieutveckling.

"Fynden kan hjälpa till att förklara varför amfibier i larvstadiet har en ökad känslighet för föroreningar, sa Dr Tom Creswell, en medförfattare till tidningen tillsammans med Dr Chantal Lanctôt (nedan till höger).

"Chantal har gjort ett enastående arbete som har avslöjat hur en tydlig bild av biodistributionen av ett giftigt ämne är avgörande för att förstå alla risker som är förknippade med exponering."

Selen är ett makronäringsämne som är viktigt för hälsan, men för höga koncentrationer ger toxicitet.

Antropogena aktiviteter, som gruvdrift, jordbruk och konsumtion av fossila bränslen har visat sig släppa ut selen i omgivande vattendrag.

Genom att använda radioisotopiska spårämnen och autoradiografisk avbildning vid ANSTO, utredarna kunde visuellt identifiera platserna i grodyngeln där selen hade samlats.

Grodyngel är snabbt växande organismer, och de genomgår betydande fysiska och fysiologiska förändringar när de utvecklas till grodor.

Grodyngel av den inhemska arten Limnodynastes peronii exponerades för en låg koncentration av selen (i form av selenit) i vatten under sju dagar.

Utredarna valde att utvärdera en låg koncentration av selenit, som låg inom det intervall som finns i förorenat ytvatten, för att utvärdera bioackumulering utan att orsaka ett tydligt toxikologiskt svar från grodyngeln.

Efter sju dagar, hela kroppens innehåll av selen motsvarade 1,9 μg Se/g torrvikt. Efter överföring till rent vatten, grodyngeln hade eliminerat det mesta av selenet (42 % under de första 3 dagarna och ytterligare 41 % under de följande 10 dagarna). Endast 10-14% av det initiala selenet återstod vid slutet av experimentet.

Selenet fanns främst i levern, njure, tarm och gallblåsa. Andelen selen i levern och gallblåsan ökade 3-4 gånger under utvecklingen.

Koncentrationerna minskade drastiskt i utsöndringsorganet och tarmen under metamorfos.

"Andelen selen i grodyngelns ögon ökade under dess utveckling och detta är ett viktigt fynd på grund av det kända sambandet mellan selen och okulära missbildningar hos andra arter, inklusive människor, sa Lanctôt.

Audioröntgen avslöjade att det ackumulerades huvudsakligen i ögonlinsen med lägre nivåer i näthinnan.

"Så vitt vi vet, detta är den första rapporten om selenackumulering i ögonen på en groddjur, sa Lanctôt.

Studien var en förlängning av tidigare forskning om samma art publicerad i Aquatic Toxicology, som jämförde ackumuleringskinetiken mellan två olika former av selen som är vanliga i vattenmiljöer, selenit och selenat, och fann att grodyngel ackumulerade betydligt mer selen i form av selenit.

Forskargruppen använder nu Synchrotron-baserade bildverktyg för att bättre förstå ackumuleringen och biodistributionen av selen, och andra spårämnen, i att utveckla groddjur.