Salinity dépendant Essai de toxicité de l'argent nanocolloïdes Utilisation de Medaka Eggs
Summary
Embryonic stages are the most susceptible to xenobiotics. Although chemical toxicity depends on salinity, no method exists to test the salinity dependence of toxicity to aquatic organisms. Here, we describe a new and high-throughput method for determining the salinity dependence of toxicity to aquatic embryos.
Abstract
La salinité est une caractéristique importante de l'environnement aquatique. Pour les organismes aquatiques, il définit les habitats d'eau douce, d'eau saumâtre et l'eau de mer. Des tests de toxicité des produits chimiques et l'évaluation de leurs risques écologiques pour les organismes aquatiques sont fréquemment réalisées en eau douce, mais la toxicité des produits chimiques pour les organismes aquatiques dépend du pH, la température et la salinité. , Il n'y a pas de méthode, mais pour tester la dépendance à l'égard de la salinité de la toxicité pour les organismes aquatiques. Ici, nous avons utilisé medaka (Oryzias latipes) parce qu'ils peuvent adapter à l' eau douce, eau saumâtre et l' eau de mer. Différentes concentrations de milieu de l'embryon d'élevage (ERM) (1x, 5x, 10x, 15x, 20x et 30x) ont été utilisées pour tester la toxicité des particules nanocolloïdales argent (SNCS) à Medaka oeufs (1x ERM et 30x ERM ont des pressions osmotiques équivalent à l'eau douce et l'eau de mer, respectivement). Dans des plaques à six puits en plastique de 15 œufs de medaka en trois exemplaires ont été exposés à DCN à 10 mg / L &# 8722; 1 à différentes concentrations du MCE à un pH de 7 et à 25 ° C dans l'obscurité.
Nous avons utilisé un microscope à dissection et un micromètre pour mesurer la fréquence cardiaque par un diamètre de 15 sec et les yeux le jour 6 et pleine longueur du corps des larves le jour (section 4) l'éclosion. Les embryons ont été observés jusqu'à l'éclosion ou le jour 14; nous avons ensuite compté le taux d'éclosion chaque jour pendant 14 jours (section 4). Pour voir l'accumulation d'argent dans les embryons, nous avons utilisé plasma à couplage inductif spectrométrie de masse pour mesurer la concentration d'argent de solutions de test (section 5) et les embryons dechorionated (section 6) .La toxicité du SNCS à des embryons de medaka évidemment augmenté avec l'augmentation de la salinité. Cette nouvelle méthode nous permet de tester la toxicité des produits chimiques dans différentes salinités.
Introduction
Depuis la création de l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) des lignes directrices d'essai pour les produits chimiques de test en 1979, 38 lignes directrices d'essai ont été publiés dans la section 2 des lignes directrices, des effets sur les systèmes biologiques 1. Tous les organismes aquatiques testés ont été des habitats d'eau douce, à savoir les plantes d'eau douce; algues; invertébrés tels que les daphnies et chironomes; et des poissons tels que le médaka, le poisson zèbre et la truite arc. Par rapport à des environnements d'eau salée, les environnements d'eau douce sont plus directement touchés par les activités économiques et industrielles humaines. Par conséquent, les environnements d'eau douce ont été priorisés pour les tests, car ils sont plus à risque de pollution.
Dans les zones côtières, y compris les estuaires, les salinités varient entre les conditions de l' eau et l' eau de mer saumâtre, et ces zones sont souvent polluées par l' activité industrielle 2. Les zones côtières et les zones humides associées sont caractérisées par hla biodiversité écologique aute et la productivité. Les écosystèmes côtiers doivent donc être protégées contre la pollution chimique. Cependant, il a été limité la recherche écotoxicologique dans les habitats d'eau et d'eau de mer saumâtre.
Sakaizumi 3 a étudié les interactions entre les toxiques de mercure de méthyle et de salinité dans les œufs de medaka japonais et a constaté que l' augmentation de la pression osmotique de la solution d'essai a amélioré la toxicité du mercure de méthyle. . Sumitani et al 4 utilisé des oeufs de medaka pour étudier la toxicité des lixiviats de décharge; ils ont constaté que l'équivalence osmotique du lixiviat aux oeufs était la clé pour induire des anomalies lors de l'embryogenèse. En outre, Kashiwada 5 rapporté que les nanoparticules en plastique (39,4 nm de diamètre) facilement pénétrés par le chorion medaka d'oeuf dans des conditions saumâtres (15x embryon d' élevage moyen (ERM)).
Un modèle de petits poissons typique, les médaka (Oryzias latipes de </em>) a été utilisé en biologie fondamentale et écotoxicologie 6. Medaka japonais peuvent vivre dans des conditions allant de l' eau douce à l' eau de mer en raison de leurs cellules de chlorure hautement développés 7. Ils sont donc susceptibles d'être utiles pour tester dans des conditions avec une large gamme de salinités.
Protocol
Representative Results
Discussion
Medaka est un poisson d'eau douce qui est très tolérant à l'eau de mer; il est pas bien connu que l'habitat naturel d' origine de ce poisson était d' eau salée au large de la côte japonaise 6. Par conséquent, les poissons de medaka ont bien développé des cellules de chlorure 7. Cette propriété unique offre aux scientifiques une nouvelle façon de tester la toxicité des produits chimiques dans l'environnement en fonction de la salinité (eau douce à l'eau de …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We are grateful to Ms. Kaori Shimizu and Mr. Masaki Takasu of the Graduate School of Life Sciences, Toyo University, for their technical support. This project was supported by research grants from the Special Research Foundation and Bio-Nano Electronics Research Centre of Toyo University (to SK); by the Science Research Promotion Fund of the Promotion and Mutual Aid Corporation for Private Schools of Japan (to SK); by the New Project Fund for Risk Assessments, from the Ministry of Economy, Trade and Industry (to SK); by a Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research (award 23651028 to SK); by a Grant-in-Aid for Scientific Research (B) and (C) (award 23310026 and 26340030 to SK); and by a Grant-in-Aid for Strategic Research Base Project for Private Universities (award S1411016 to SK) from the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology of Japan.
Materials
| Silver nanocolloids | Utopia Silver Supplements | ||
| NaCl | Nacalai Tesque, Inc. | 31319-45 | For making ERM |
| KCl | Nacalai Tesque, Inc. | 28513-85 | For making ERM |
| CaCl2·2H2O | Nacalai Tesque, Inc. | 06730-15 | For making ERM |
| MgSO4·7H2O | Nacalai Tesque, Inc. | 21002-85 | For making ERM |
| NaHCO3 | Nacalai Tesque, Inc. | 31212-25 | For making ERM |
| AgNO3 | Nacalai Tesque, Inc. | 31018-72 | |
| pH meter | HORIBA, Ltd. | F-51S | |
| Balance | Mettler-Toledo International Inc. | MS204S | |
| medaka (Oryzias latipes) orange-red strain | National Institute for Environmental Studies | ||
| medaka flow-through culturing system | Meito Suien Co. | MEITOsystem | |
| Artemia salina nauplii eggs | Japan pet design Co. Ltd | 4975677033759 | |
| aeration pomp | Japan pet design Co. Ltd | non-noise w300 | |
| Otohime larval β-1 | Marubeni Nissin Feed Co. Ltd | Otohime larval β-1 | Artificial dry fish diet |
| dissecting microscope | Leica microsystems | M165FC | |
| micrometer | Fujikogaku, Ltd. | 10450023 | |
| incubator | Nksystem | TG-180-5LB | |
| shaker | ELMI Ltd. | Aizkraukles 21-136 | |
| 6-well plastic plates | Greiner CELLSTAR | M8562-100EA | |
| aluminum foil | AS ONE Co. | 6-713-02 | |
| stopwatch | DRETEC Co. Ltd. | SW-111YE | |
| 3-kDa membrane filter | EMD Millipore Corporation | 0.5-mL centrifugal-type filter | |
| 50-mL Teflon beaker | AS ONE Co. | 33431097 | |
| Custom claritas standard | SPEXertificate | ZSTC-538 | For internal standard |
| Custom claritas standard | SPEXertificate | ZSTC-622 | For external standard |
| ultrapure nitric acid | Kanto Chemical Co. | 28163-5B | |
| hydrogen peroxide | Kanto Chemical Co. | 18084-1B | for atomic absorption spectrometry |
| ICP-MS | Thermo Scientific | Thermo Scientific X Series 2 | |
| hot plate | Tiger Co. | CRC-A300 | |
References
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- . . National Coastal Condition Report. , (2001).
- Sakaizumi, M. Effect of inorganic salts on mercury-compound toxicity to the embryos of the Medaka, Oryzias latipes. J. Fac. Sci. Univ. Tokyo. 14 (4), 369-384 (1980).
- Sumitani, K., Kashiwada, S., Osaki, K., Yamada, M., Mohri, S., Yasumasu, S., et al. Medaka (Oryzias latipes) Embryo toxicity of treated leachate from waste-landfill sites. J. Jpn. Soc. Waste Manage. Exp. 15 (6), 472-479 (2004).
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