Acute and Chronic Effects of Diclofenac on Antioxidant, Detoxification, Molting, and Reproduction in the Brackish Water Flea Diaphanosoma celebensis
디클로페낙(Diclofenac, DCF)은 수생 환경에서 빈번하게 검출되는 대표적인 비스테로이드성 항염증제(Non-steroidal anti-inflammatory drug, NSAID)이다. 다양한 수생 생물에 대한 DCF의 생태독성은 보고된 바 있으나, 해양 비표적 생물에 미치는 영향은 아직 명확히 규명되지 않았다. 이에 본 연구는 해양 환경의 주요 1차 소비자인 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis를 대상으로 DCF의 급성 및 만성 독성 영향과 더불어 해독, 항산화, 탈피 및 생식 경로의 분자적 기전을 조사하였다. 급성 독성 결과, DCF의 24시간 및 48시간 반수치사농도(LC50)는 각각 121.11 mg/L와 52.18 mg/L이였고, 유전자 발현 분석 결과 항산화 및 해독 기전 관련 유전자의 발현이 농도 의존적으로 유의하게 증가하였다. 그러나 환경 농도를 반영한 아치사 농도 조건의 만성 노출에서는 생식 지표에 유의한 영향이 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 D. celebensis가 DCF에 노출 시 산화적 스트레스를 유발하며, 항산화 효소와 해독 관련 유전자는 DCF 독성에 대한 방어 기전에 참여하는 것으로 보인다.
Diclofenac (DCF) is a representative non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) that is frequently detected in aquatic environments. Although the ecotoxicity of DCF has been reported for various aquatic organisms, its effects on invertebrates remain not fully elucidated. Therefore, this study investigated the acute and chronic effects of DCF, as well as the molecular mechanisms underlying detoxification, antioxidant defense, molting and reproduction in the brackish water flea Diaphanosoma celebensis, a key primary consumer in the marine environment. Acute toxicity tests showed that DCF reduced survival, with 24-h and 48-h LC50 values of 121.11 mg/L and 52.18 mg/L, respectively. The expression of genes related to antioxidant defense and detoxification mechanisms was significantly upregulated in a concentrationdependent manner. However, chronic exposure to sublethal, including environmentally relevant, concentrations resulted in no significant changes in reproductive parameters. These findings suggest that DCF may induce oxidative stress, and that antioxidant- and detoxification-related genes play protective roles in D. celebensis.