Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

182

Introduction

Metallothioneins (MTs) are a family of low-molecular-weight, cys-

teine-rich proteins that have a high affinity for divalent ions. MTs play

important roles in the regulation of essential trace metals, such as zinc and

copper, and in the detoxification of heavy metals, such as cadmium and

mercury. Recently, MT level has become a major biomarker for monitor-

ing metal pollution in fish, and it has been included in several Monitoring

Programmes, such as the Joint Assessment Monitoring Programme

(JAMP) or the Mediterranean Pollution Monitoring Programme (MED-

POL), as an early indicator of biological effects of heavy metals.

Material and methods 

Specimens of Mullus barbatuswere caught by trawling before (May

1999) and after (October 1999) the spawning season, in six areas along the

Iberian Mediterranean coast (Fig. 1) exposed to different degrees of anthro-

pogenic activities. Water temperature and salinity was recorded at each

sampling. Individual striped mullet were sexed, weighed, length measured

and liver removed. MTs content was measured applying the spectrophoto-

metric assay, adapted from Viarengo et al (2, 3), based on the estimation of

the sulfhydryl content of MT proteins using Ellman’s reagent. 

The in?uence of size in hepatic MT was studied applying a curvilinear

regression analysis in order to obtain the determination coefficients (R

2

)

for different models. The relationships between both variables were eval-

uated applying the F-test with regression ANOVA using specimens, with

the same gender, captured in six areas, before and after spawning. 

The in?uence of gender in hepatic MT was studied applying one-way

ANOVA on log-transformed data. Specimens within the size range 14 to

18 cm, captured in three different areas before and after spawning, were

used in this analysis. 

The in?uence of maturation state in hepatic MT was assessed applying

one-way ANOVA on log-transformed data. Specimens within the size

range 14 to 18 cm, captured in two different areas before and after spawn-

ing, were used in this analysis.

Results and Discussion 

The results of the regression analysis showed the existence of signific 

a 

n 

t

p 

o 

s 

i 

t 

ive relationship between size and MT content in the six cases studied

(p < 0.05; Fig. 2). Furthermore, variability of the data was better ex 

p 

l 

a 

i 

n 

e 

d

by the power model [MT] = b

0

+ size

b 1

( R

2

= 0.203;

p < 0.05). Significant differences in MT levels between male and female

specimens were found in all cases during prespawning but not during

postspawning period (p < 0.05). Mean MT was always bigger in females

(Table 1). We have also found significant differences in MT levels

between specimens (belonging to the same gender) captured in prespawn-

ing and postspawning period in all cases studied. Mean MT was always

higher during prespawning period (Table 1). 

Conclusions

Our results showed that the use of MT levels in Mullus barbatusneces-

sitates the utilization of specimens within a same size range in order to

reduce variability and allow standardized comparisons. Considering that

specimens within a size range 14 to 18 cm were most abundant and their

liver size was appropriate for analysis, we propose this size class for com-

parative purposes. The reported in?uence of gender and maturation state

on MT levels have shown the necessity to establish the sampling time and

to study independently specimens of different sex. Since variability of

data was lower in postspawning periods than in prespawning, it is advis-

able to carry out the sampling outside the prespawning period.

References

1. Hylland, K., Nissen-Lie, T., Christensen, P.G. and Sandvik, M., 1998. Natural

modulation of hepatic metallothionein and cytochrome P4501A in ?ounder,

Platichtys ?esus L. Mar. Environ. Res., 46 (1-5): 51-55.

2. UNEP/RAMOGE, 1999. Manual on the biomarkers recommended for the

MEDPOL Biomonitoring Programme. 

3.Viarengo, A., Ponzano, E., Dondero, F. and Fabbri, R., 1997. A simple

spectrophotometric method for MT evaluation in marine organisms: an application

to Mediterranean and Antarctic molluscs. Mar. Environ. Res., 44 (1): 69-84.

INFLUENCE OF BIOTIC FACTORS ON METALLOTHIONEIN LEVELS IN MULLUS BARBATUS COLLECTED

FROM THE IBERIAN MEDITERRANEAN COAST.

J. Benedicto*, C. Martínez , J.A. Campillo, F. Martínez and E. Marull. 

Centro Oceanográfico de Murcia, Instituto Español de Oceanografía, San Pedro del Pinatar, Murcia, Spain - benedicto@mu.ieo.es 

Abstract

The objective of this study was to determine the in?uence of some biotic factors (gender, size and sexual maturity) on the concentration of hepatic

metallothionein (MT) in the demersal fish Mullus barbatus, as a initial step for the ultimate identification of basal levels of this biomarker.The

in?uence of biotic factors was assessed applying polynomial regression models and one-way ANOVA. The results confirm previous findings (1)

that the biotic factors considered must be taken into account in biomarker monitoring as they could affect the fish MT system. 

Key words: Mullus barbatus, bio-indicators, pollution, Western Mediterranean, coastal waters.

GenderDateSitenMT MeanSt. ErrorFp

MaleMaySegura river1819,2130,06586,0600,000*

Female

Segura river6125,8280,025

MaleMayTabarca I.2918,1430,06333,1580,000*

Female

Tabarca I.3022,7340,046

MaleMayColumbretes I.1018,2560,05562,5450,000*

Female

Columbretes I.1823,6370,036

MaleOctoberCabo de Palos3612,6890,0574,5910,037*

Female

Cabo de Palos1713,3110,072

MaleOctoberTabarca I.1613,8960,0310,2440,624

Female

Tabarca I.2614,0130,043

MaleOctoberColumbretes I.1313,3720,0520,5650,575

Female

Columbretes I.1413,6120,047

DateGenderSitenMT MeanSt. ErrorFp

MayFemaleTabarca I.3722,3110,046381,10,000*

October

Tabarca I.4014,0190,035

MayFemaleColumbretes I.3123,1120,034467,90,000*

OctoberColumbretes I.1413,6120,047

MayMaleTabarca I.5217,6710,04569,610,000*

October

Tabarca I.1713,8800,030

MayMaleColumbretes I.3017,3210,05673,810,000*

OctoberColumbretes I.1413,4160,050

Table 1. Results of the in?uence of gender and sexual maturity

on MT contents (µg /g hepatic tissue) in Mullus barbatus. (*)

Statistically significant differences.

Figure 2 : I,?u-

enceof size on

MT levels in

Mullus barbatus

collected in May

1999 at

Portman.R

2

=

Figure 1 : Map of

sampling sites.