Bioakumulace a vliv těžkých kovů na raky

Znečištění těžkými kovy je globálním problémem, který představuje rostoucí ohrožení pro životní prostředí. Kvůli bioakumulaci a negativním účinkům těžkých kovů musí být monitorována jejich dostupnost v prostředí. Mnoho studií prokázalo, že ukládání těžkých kovů v tkáních raků je závislé na dávkách a době působení bez výrazných rozdílů mezi samci a samicemi. Ve svalech a exoskeletonu se ukládají rtuť a nikl. Kadmium, zinek, měď, olovo a chrom se ukládají zejména v hepatopankreatu (slinivko-jaterní žláza). Analýzou specifických tkání je možné odvodit biodostupnost a míru znečištění jednotlivými kovy v prostředí. Nicméně, v případu zinku a mědi, je jejich využití omezeno pro biodostupnost, protože rychlý rozklad těchto kovů je činí méně užitečnými pro dlouhodobé monitorovací programy.
Ukládání rtuti přes potravní řetězec je známým jevem. U raků bylo zjištěno ukládání rtuti a methylu rtuti z vody i potravy. Koncentrace chloridu rtuťnatého 0,1 – 0,8 mg.l-1 způsobovaly srdeční arytmii s následnou zvýšenou úmrtností. Nejčastěji ukládanou sloučeninou je methyl rtuti.
Kadmium je obecně neesenciálním prvkem s teratogenními, karcinogenními a vysoce nefrotoxickými účinky na živé organismy. Ukládání kadmia z prostředí v račích tkáních bylo zjištěno. Úroveň znečištění korelovala pozitivně s koncentracemi v tkáních. Ukládání bylo prokázáno jak z potravy, tak z vody, kadmium se ukládá zejména v hepatopankreatu.
Ačkoli je zinek esenciálním stopovým prvkem, který zajišťuje stabilitu molekul, jeho nadměrný přísun může způsobit množství patologických projevů. Obsah zinku v těle raků je přirozeně vysoký. Zinek se nejčastěji ukládá v hepatopankreatu, dále v exoskeletonu, trávicím traktu a v břišním svalstvu. Vyšší obsah zinku byl zaznamenán u juvenilních jedinců, což je způsobeno jejich relativně větším a prostupnějším povrchem těla.
Měď je obvyklým prvkem v prostředí a esenciálním prvkem pro normální růst a metabolismus živých tvorů. Koncentrace mědi v těle raků je udržována přibližně na konstantní úrovni, dokud nepřekročí určitý práh. Poté dojde k jejímu ukládání v těle. Na druhou stranu, pokud se raci vyskytují v čistém prostředí, dojde k rychlému odbourání mědi z exoskeletonu, žaber a břišního svalstva. Raci proto mohou být dobrým indikátorem biodostupnosti, nikoli však pro dlouhodobé monitorovací programy, vzhledem ke schopnosti měď z těla rychle odbourat.
Olovo je prvkem, který není esenciálním ani jinak užitečným a způsobuje živým organismům mnoho škodlivých jevů. U raků se ukládá zejména v hepatopankreatu, dále v trávicím traktu, svalech a krunýři.
Nikl je všudypřítomným prvkem známým svou toxicitou, trvalostí a sklonem k bioakumulaci, ale je považován rovněž za esenciální prvek pro různé biologické funkce, často ve velice nízkých koncentracích. Ukládá se nejčastěji v exoskeletonu, hepatopankreatu, svalech a trávicím traktu.
Chrom je esenciálním prvkem, ačkoli je ve vyšších koncentracích škodlivý. Více se ukládá v hepatopankreatu než ve svalech.