Impact toxicologique du dioxyde de titane nanométrique sur un bioindicateur de pollution : l’escargot Helix aspersa

Abstract

Le dioxyde de titane (TiO₂) est un composé chimique blanc largement utilisé comme agent blanchissant et opacifiant dans de nombreux produits industriels et de consommation. La présente étude a pour objectif d’évaluer les effets toxiques potentiels des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO₂) chez Helix aspersa, un escargot terrestre largement reconnu comme bioindicateur et bioaccumulateur. Les spécimens ont été exposés par voie topique à des concentrations croissantes de TiO₂ (100, 1000 et 5000 mg/L) pendant une période de 14 jours. À l’issue de l’exposition, diverses matrices biologiques ont été analysées, notamment l’hépatopancréas, le rein, la glande albumen ainsi que l’hémolymphe. Les résultats ont révélé que le TiO₂ induit à un état de stress oxydatif se traduisant par l’activation du système de détoxification, caractérisée par une diminution des niveaux de glutathion réduit (GSH) et des protéines albuminiques (vitellogénine), ainsi qu’une augmentation significative de l’activité de la catalase (CAT). Ces altérations biochimiques soulignent l’importance des marqueurs de stress oxydatif dans l’évaluation de la toxicité des substances chimiques chez les invertébrés terrestres. Mots-clés : Helix aspersa, nanoparticules, TiO₂, stress oxydatif, bioindicateur, bioaccumulation, GSH, CAT. Titanium dioxide (TiO₂) is a white chemical compound widely used as a whitening and opacifying agent in many industrial and consumer products. The present study aimed to evaluate the potential toxic effects of titanium dioxide (TiO₂) nanoparticles in Helix aspersa, a land snail widely recognized as a bioindicator and bioaccumulator. Specimens were topically exposed to increasing concentrations of TiO₂ (100, 1000, and 5000 mg/L) for a period of 14 days. Following exposure, various biological matrices were analyzed, including hepatopancreas, kidney, albumen gland, and hemolymph. The results revealed that TiO₂ induced a state of oxidative stress resulting in the activation of the detoxification system, characterized by a decrease in the levels of reduced glutathione (GSH) and albumin proteins (vitellogenin), as well as a significant increase in catalase (CAT) activity. These biochemical alterations highlight the importance of oxidative stress markers in assessing the toxicity of chemicals in terrestrial invertebrates. Keywords: Helix aspersa, nanoparticles, TiO₂, oxidative stress, bioindicator, bioaccumulation, GSH, CAT. ثاني أكسيد التيتانيوم مركب كيميائي أبيض اللون يُستخدم على نطاق واسع كعامل تبييض وتعتيم في )TiO₂ ة. العديد من المنتجات الصناعي هدفت هذه الدراسة إلى تقييم الآثار السامة ( المحتملة لجسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية TiO₂ ( على الحلزون ضي الأر Helix aspersa , المعروف على نطاق واسع بكونه مؤشرًا ومُراكِمًا حيويًا. تعرّضت العينات موضعيًا لتركيزات متزايدة من ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂) 100( , 1000 و , 5000 تر ملغم/ل . ) بعد التعرض، حُللت مصفوفات بيولوجية مختلفة، بما في ذلك الكبد والبنكرياس والكلى وغدة الزلال والدم اللمفاوي. أظهرت النتائج أن ثاني أكسيد التيتانيوم يُحدث حالة من الإجهاد التأكسدي، مما يُنشط نظام إزالة السموم، ويتميز بانخفاض مستويات ل ا ة GSH والبروتينات الالبوميني لى إ يمي جانب تكثيف النشاط الأنز .CAT تُبرز هذه التغيرات الكيميائية الحيوية أهمية مؤشرات الإجهاد التأكسدي في تقييم سمية المواد الكيميائية في ة. اللافقاريات الأرضي الكلمات المفتاحية: Helix aspersa ، الجسيمات النانوية، TiO₂ ي، ، الإجهاد التأكسدي، المؤشر الحيوي، التراكم الحيو .C ،GSH AT