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，是分解有機質的關鍵。

 

       蚯蚓通過攝取土壤獲得養分，因此任何土壤污染物都會進入蚯蚓體內。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量、卵繭生成以及蚯蚓生長的影響，來監測土壤質量。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、發育和繁殖有關的參數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境變化的影響。它已被廣泛應用于一系列的毒理學研究，現在正越來越多地應用于對環境壓力的評估。

 

       代謝組學研究使用高頻核磁共振（1H NMR），同時測量數百種內源性代謝物。因此，除了外部環境刺激的直接影響外，還可以確定對上游過程的影響，例如蛋白質表達的改變。

 

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

 

       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。

 

       研究人員發現，蚯蚓體內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，它提供的數據可直接與實際生活場景相關。