Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Influence of Calcium Cyclotronic Resonance on the Developmental Rates of Xenopus Laevis Tadpoles med./bio.

[Einfluss der Kalzium-Zyklotron-Resonanz auf die Entwicklungsraten von Xenopus Laevis-Kaulquappen]

Von: Severini M, Giliberti C, Tarantino G, Loy M, Bonori M, Congiu Castellano A, Bedini A, Palomba R, Giuliani L

Veröffentlicht in: PIERS Proceedings, Beijing, China (2009). The Electromagnetics Academy, 2009: S. 983-987; ISBN 978-1-934142-08-0

Es sollten die Wirkungen von 50 Hz-Magnetfeldern, kombiniert mit statischen Magnetfeldern, auf die Entwicklung von Kaulquappen untersucht werden.

Frühere Studien haben biologische Effekte besonders schwacher AC-Magnetfelder mit einer Frequenz nahe der Zyklotronresonanzfrequenz gefunden, die dem Ladungs-Massen-Verhältnis eines Calcium-Ions und dem angelegten DC-Feld entspricht (zum Beispiel Zhadin et al. (1999), Lisi et al. (2006), Garardi et al. (2008)).
Es wurden zwei Experimente durchgeführt: Experiment 1) 50 Hz-Magnetfeld plus statisches Magnetfeld von 65 µT (n=68) und eine Kontrollgruppe (n=68) und Experiment 2) 50 Hz-Magnetfeld ohne künstliches statisches Magnetfeld (nur Erdmagnetfeld) (n=68) und eine Kontrollgruppe (n=68). Beide Experimente wurden drei Mal wiederholt, d.h. insgesamt wurden jeweils 408 Kaulquappen pro Bedingung untersucht.

Exposition	Parameter
Exposition 1: 0–50 Hz Expositionsdauer: nicht angegeben, wahrscheinlich während der gesamten Entwicklung	magnetische Flussdichte: 65 µT (statisches Feld) magnetische Flussdichte: 100 µT (50 Hz)
Exposition 2: 50 Hz Expositionsdauer: nicht angegeben, wahrscheinlich während der gesamten Entwicklung	magnetische Flussdichte: 100 µT

Frequenz	0–50 Hz
Typ	Magnetfeld
Signalform	sinusoidal
Expositionsdauer	nicht angegeben, wahrscheinlich während der gesamten Entwicklung

Expositionsquelle	Solenoid
Kammer	Aquarium mit 0,2 m Höhe, 0,26 m Breite und 0,4 m Länge
Aufbau	Solenoid hatte eine Länge von 1,60 m und einen Durchmesser von 0,38 m und bestand aus 1600 Umdrehungen Kupferdraht (Durchmesser 0,001 m); statisches Feld wurde durch Hinzufügen einer DC-Komponente zur AC-Komponente des Stromgenerators erzeugt

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	65 µT	-	gemessen	-	statisches Feld
magnetische Flussdichte	100 µT	-	gemessen	-	50 Hz

Frequenz	50 Hz
Typ	Magnetfeld
Signalform	sinusoidal
Expositionsdauer	nicht angegeben, wahrscheinlich während der gesamten Entwicklung

Expositionsquelle	Solenoid gleicher Aufbau wie Exposition 1
Zusatzinfo	Erdmagnetfeld betrug 25 µT

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
magnetische Flussdichte	100 µT	-	gemessen	-	-

Severini M et al. (2003): Sublethal effect of a weak intermittent magnetic field on the development of Xenopus laevis (Daudin) tadpoles

Exponiertes System:

Kaulquappen-Entwicklung (tägliche Klassifizierung des Entwicklungsstadiums während der Metamorphose bis zur Reife) (Stereomikroskopie)

Untersuchtes System:

Untersuchungszeitpunkt:

Im ersten Experiment wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen der Entwicklung der exponierten Kaulquappen (statisches Magnetfeld von 65 µT plus 50 Hz-Magnetfeld) und denen der Kontrollgruppe gefunden. Im zweiten Experiment wurde dagegen eine signifikante Verzögerung des Entwicklungsstadiums bei den exponierten Kaulquappen (Erdmagnetfeld plus 50 Hz-Magnetfeld) im Vergleich zu den Kaulquappen der Kontrollgruppe gefunden.
Die Autoren schlussfolgern, dass das Erdmagnetfeld eine wichtige Rolle bei der Metamorphose der 50 Hz-Magnetfeld-exponierten Kaulquappen spielen könnte und stellen weiterhin die Hypothese auf, dass es eine Korrelation zu erhöhten Energiestufen von Calcium-Ionen gibt.

Studienmerkmale:

Severini M et al. (2010): Metamorphosis delay in Xenopus laevis (Daudin) tadpoles exposed to a 50 Hz weak magnetic field
Severini M et al. (2010): Delayed maturation of Xenopus laevis (Daudin) tadpoles exposed to a weak ELF-MF: sensitivity to small variations of magnetic flux density
Komazaki S et al. (2007): Induction of increase in intracellular calcium concentration of embryonic cells and acceleration of morphogenetic cell movements during amphibian gastrulation by a 50-Hz magnetic field
Grimaldi S et al. (2004): Influence of 50-Hz electromagnetic field on anuran (Xenopus laevis) metamorphosis
Severini M et al. (2003): Sublethal effect of a weak intermittent magnetic field on the development of Xenopus laevis (Daudin) tadpoles
Grimaldi S et al. (2000): Influence of the magnetic field on the tadpole metamorphosis