Växtplanktons upptag av metylkvicksilver styrs av tioler

Metylkvicksilver är en av de kemikalier som utgör störst hot mot global folkhälsa. Människor får i sig metylkvicksilver genom att äta fisk, men hur hamnar kvicksilvret i fisken? En ny studie visar att halterna av så kallade tioler i vattnet styr hur tillgängligt metylkvicksilvret är för levande organismer.

För att metylkvicksilver ska ta sig in i näringsväven måste det tas upp från vattnet av organismer och upptaget sker i första hand av växtplankton. Det sker då en dramatisk anrikning, där halterna av metylkvicksilver kan öka med en faktor 10 000 till 100 000. Variationen mellan olika vattenmiljöer är dock stor, och det har hittills varit oklart vad som styr processen och varför variationen är så stor.

Tidigare studier har visat att metylkvicksilvrets tillgänglighet för levande organismer ökar när kvicksilverhaltigt vatten från våtmarker, bäckar och älvar hamnar i havet. Ny forskning visar att organiska föreningar som kallas tioler i vattnet spelar en nyckelroll i denna process genom sin förmåga att binda kvicksilvret.

Lägre halter i havet

En forskargrupp ledd av professor Erik Björn vid Kemiska institutionen, Umeå universitet, har gjort en djupdykning i dessa processer. Resultaten, som nyligen publicerats i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications, visar att upptaget i växtplankton styrs av halterna av tioler. De binder metylkvicksilvret hårt, och höga halter av tioler hämmar därför upptaget av metylkvicksilver. Tiolerna finns i allt organiskt material som är löst i vatten, men studien visar att halterna av tioler är betydligt lägre i marina miljöer. Det metylkvicksilver som hamnar i havet kommer därför inte att bindas lika hårt, utan kan tas upp av exempelvis växtplankton.

Forskaren Emily Seelen genomförde merparten av experimenten under sin tid som gästforskare vid Umeå universitet.

– Vi visar att metylkvicksilvers tillgänglighet för upptag bestäms av halten av tioler i det lösta organiska materialet. Att upptaget av metylkvicksilver är så markant högre i marin miljö jämfört med terrester miljö är en direkt effekt av att halterna av tioler är så mycket lägre i havet, berättar Emily Seelen.

Komplex framtid

Framtida risker med metylkvicksilver beror främst på hur vi lyckas minska utsläppen av kvicksilver till miljön. Men även klimatet och andra förändringar i miljön kan påverka mängden och omsättningen av kvicksilver.

– I ett sådant komplext sammanhang är det avgörande att förstå nyckelprocesserna på molekylär nivå för att kunna förutsäga utvecklingar, bedöma risker och utforma effektiva åtgärder på ekosystemnivå, säger Erik Björn.

Läs mer om marin forskning vid Umeå universitet

Om den vetenskapliga artikeln:

Dissolved organic matter thiol concentrations determine methylmercury bioavailability across the terrestrial-marine aquatic continuum, E. Seelen, V. Liem-Nguyen, U. Wünsch, Z. Baumann, R. Mason, U. Skyllberg, E. Björn, Nature Communications, 2023, 14, 6728.

Läs hela artikeln

För mer information kontakta gärna:

Erik Björn, professor vid Kemiska institutionen, Umeå universitet

Telefon: 090-786 51 89

E-post: erik.bjorn@umu.se

Pressbild

Bildtexter

Växtplankton: I havet utgör växtplankton första steget när metylkvicksilver tas upp i näringsväven. Bilden är tagen i mikroskop, och visar en vårblomning av växtplankton i Bottenhavet. Foto: Marlene Johansson

Erik Björn: Erik Björn, professor vid Kemiska institutionen, Umeå universitet, ledde studien kring tiolernas roll vid upptag av metylkvicksilver. Foto: Mattias Pettersson

Bäck: Under vattnets resa från våtmarker, bäckar och älvar till havet blir metylkvicksilvret gradvis mer tillgängligt för levande organismer. Organiska föreningar som kallas tioler har en nyckelroll i denna process. Foto: Gerard Rocher-Ros