蚯蚓被認(rèn)為是評(píng)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(jī)質(zhì)的關(guān)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(huì)進(jìn)入蚯蚓體內(nèi)。蚯蚓分布廣泛，易于定位和收集，便于進(jìn)行污染物評(píng)估，從而指示土壤毒性。

 

       多年以來，研究人員利用污染物對(duì)蚯蚓數(shù)量、卵繭生成以及蚯蚓生長(zhǎng)的影響，來監(jiān)測(cè)土壤質(zhì)量。然而，盡管這些是推薦的關(guān)注點(diǎn)，但它們并未提供有關(guān)對(duì)污染物的具體反應(yīng)或毒性產(chǎn)生機(jī)制的信息。

 

       為了獲得上述信息，有必要研究生物反應(yīng)，如氧化應(yīng)激和基因表達(dá)改變。此外，與存活、生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖有關(guān)的參數(shù)的影響通常是長(zhǎng)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(xué)是一種更為敏感的分析方法，目前正被廣泛應(yīng)用于研究污染物的毒性影響程度和毒性產(chǎn)生的時(shí)間尺度。代謝組學(xué)研究涉及代謝物的化學(xué)過程及其如何受周圍環(huán)境變化的影響。它已被廣泛應(yīng)用于一系列的毒理學(xué)研究，現(xiàn)在正越來越多地應(yīng)用于對(duì)環(huán)境壓力的評(píng)估。

 

       代謝組學(xué)研究使用高頻核磁共振（1H NMR），同時(shí)測(cè)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(duì)上游過程的影響，例如蛋白質(zhì)表達(dá)的改變。

 

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

 

       在最近的一項(xiàng)研究中，研究人員使用基于1H NMR的代謝組學(xué)，來描述暴露在低水平鉛污染土壤中28天的蚯蚓（Eisenia fetida）的時(shí)間依賴性代謝反應(yīng)。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(yán)重的毒性發(fā)生在接觸后14天。這表明應(yīng)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(cè)的潛在生物標(biāo)志物。

 

       因此，基于1H-NMR的代謝組學(xué)是研究蚯蚓時(shí)間依賴性代謝機(jī)制的一種適當(dāng)方法，它提供的數(shù)據(jù)可直接與實(shí)際生活場(chǎng)景相關(guān)。