蚯蚓被認為是評估土壤毒性的可靠而直接的方法。它們占土壤生物量的60%，始終被土壤包圍，是分解有機質(zhì)的關鍵。

 

       蚯蚓通過攝取土壤獲得養(yǎng)分，因此任何土壤污染物都會進入蚯蚓體內(nèi)。蚯蚓分布廣泛，易于定位和收集，便于進行污染物評估，從而指示土壤毒性。

 

       多年以來，研究人員利用污染物對蚯蚓數(shù)量、卵繭生成以及蚯蚓生長的影響，來監(jiān)測土壤質(zhì)量。然而，盡管這些是推薦的關注點，但它們并未提供有關對污染物的具體反應或毒性產(chǎn)生機制的信息。

 

       為了獲得上述信息，有必要研究生物反應，如氧化應激和基因表達改變。此外，與存活、生長、發(fā)育和繁殖有關的參數(shù)的影響通常是長期的，在短期研究或污染物水平較低的情況下，這些參數(shù)的影響可能并不顯著。

 

       代謝組學是一種更為敏感的分析方法，目前正被廣泛應用于研究污染物的毒性影響程度和毒性產(chǎn)生的時間尺度。代謝組學研究涉及代謝物的化學過程及其如何受周圍環(huán)境變化的影響。它已被廣泛應用于一系列的毒理學研究，現(xiàn)在正越來越多地應用于對環(huán)境壓力的評估。

 

       代謝組學研究使用高頻核磁共振（1H NMR），同時測量數(shù)百種內(nèi)源性代謝物。因此，除了外部環(huán)境刺激的直接影響外，還可以確定對上游過程的影響，例如蛋白質(zhì)表達的改變。

 

       這也提供了有關特定污染物毒性發(fā)生時間的信息，從而帶來對其作用機制的深入了解。環(huán)境代謝組學的價值已在殺蟲劑毒性調(diào)查中得到明確證實。

 

       在最近的一項研究中，研究人員使用基于1H NMR的代謝組學，來描述暴露在低水平鉛污染土壤中28天的蚯蚓（Eisenia fetida）的時間依賴性代謝反應。他們利用布魯克AVANCE 500 MHz 波譜儀，在298 K下定期分析蚯蚓提取物。

 

       研究人員發(fā)現(xiàn)，蚯蚓體內(nèi)的鉛含量隨著與受污染土壤接觸的增加而加大。最嚴重的毒性發(fā)生在接觸后14天。這表明應讓蚯蚓暴露至少14天，以使污染物的毒性作用變得更為明顯。肌醇、2-己基-5-乙基-3-呋喃磺酸鹽（HEFS）、青蟹肌醇、琥珀酸、丙氨酸和麥芽糖是鉛接觸早期檢測的潛在生物標志物。

 

       因此，基于1H-NMR的代謝組學是研究蚯蚓時間依賴性代謝機制的一種適當方法，它提供的數(shù)據(jù)可直接與實際生活場景相關。