Ensayo de toxicidad dependiente de la salinidad del Plata nanocoloides Usando Medaka huevos
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 salinidad es una característica importante del medio acuático. Para los organismos acuáticos que define los hábitats de agua dulce, agua salobre y agua de mar. Análisis de la toxicidad de los productos químicos y la evaluación de sus riesgos ecológicos para los organismos acuáticos se realizan con frecuencia en agua dulce, pero la toxicidad de los productos químicos para los organismos acuáticos depende del pH, la temperatura y la salinidad. , No hay ningún método, sin embargo para probar la dependencia de la salinidad de la toxicidad para los organismos acuáticos. En este caso, hemos utilizado medaka (Oryzias latipes), ya que pueden adaptarse al agua dulce, agua salobre y agua de mar. Diferentes concentraciones de medio de embrión de cría (MTC) (1x, 5x, 10x, 15x, 20x y 30x) se emplearon para probar la toxicidad de las partículas nanocolloidal plata (SNCs) a Medaka huevos (MTC 1x y 30x MTC tienen presiones osmóticas equivalente de agua dulce y salada, respectivamente). En placas de seis pocillos de plástico, 15 huevos de medaka, por triplicado fueron expuestos a SNC a 10 mg / L &# 8722; 1 en diferentes concentraciones de ERM a pH 7 y 25 ° C en la oscuridad.
Se utilizó un microscopio de disección y un micrómetro para medir la frecuencia cardíaca por 15 seg y el ojo de diámetro en el día 6 y la longitud de todo el cuerpo de las larvas en el día de nacimiento (sección 4). Se observaron los embriones hasta la eclosión o el día 14; a continuación, nos contó el porcentaje de eclosión todos los días durante 14 días (sección 4). Para ver la acumulación de plata en los embriones, hemos utilizado acoplado inductivamente espectrometría de masas con plasma para medir la concentración de plata de soluciones de ensayo (sección 5) y embriones dechorionated (sección 6) .La toxicidad de las conexiones de subred a los embriones de medaka obviamente incrementado con el aumento de la salinidad. Este nuevo método nos permite probar la toxicidad de los productos químicos en diferentes salinidades.
Introduction
Desde el establecimiento de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo directrices de ensayo (OCDE) para las sustancias químicas de prueba en 1979, 38 directrices de ensayo se han publicado en la Sección 2 de las directrices, los efectos sobre los sistemas bióticos 1. Todos los organismos acuáticos objeto de ensayo han sido de hábitats de agua dulce, es decir, plantas de agua dulce; algas; invertebrados como las dafnias y quironómidos; y peces como el pez cebra, medaka, y la trucha arco iris. En comparación con los entornos de agua salada, ambientes de agua dulce están más directamente afectados por las actividades económicas e industriales humanos. Por lo tanto, ambientes de agua dulce se han priorizado para la prueba, ya que están en mayor riesgo de contaminación.
En las zonas costeras, incluidos los estuarios, salinidades varían entre las condiciones del agua y el agua de mar salobre, y estas áreas son contaminados por la actividad industrial 2. Las zonas costeras y sus humedales asociados se caracterizan por hIGH biodiversidad ecológica y la productividad. Por lo tanto, los ecosistemas costeros deben ser protegidos de la contaminación química. Sin embargo, se ha limitado la investigación ecotoxicológico en hábitats de agua y agua de mar salobre.
Sakaizumi 3 estudió las interacciones tóxicas entre el mercurio de metilo y la salinidad en los huevos de medaka japoneses y se encontró que el aumento de la presión osmótica de la solución de prueba aumentó la toxicidad del mercurio de metilo. . Sumitani et al 4 utilizaron huevos de medaka para investigar la toxicidad de los lixiviados de vertedero; encontraron que la equivalencia osmótica de los lixiviados de los huevos fue la clave para la inducción de anomalías durante la embriogénesis. Además, Kashiwada 5 informó que las nanopartículas de plástico (39,4 nm de diámetro) fácilmente permeado a través del corion medaka huevo en condiciones salobres (15x embrión crianza media (MTC)).
Un típico modelo pequeño pescado, el medaka japoneses (Oryzias latipes </em>) se ha utilizado en biología básica y ecotoxicología 6. Medaka japoneses pueden vivir en condiciones que van desde agua dulce al agua de mar debido a sus células de cloruro altamente desarrollados 7. Son por lo tanto probable que sea útil para probar en condiciones con una amplia gama de salinidades.
Protocol
Representative Results
Discussion
Medaka es un pez de agua dulce que es altamente tolerante al agua de mar; no es bien sabido que el hábitat natural original de este pez era agua salada de la costa japonesa 6. Por lo tanto, los peces medaka tienen bien desarrollado células de cloruro de 7. Esta propiedad única proporciona a los científicos una nueva manera de probar la toxicidad de los productos químicos en el medio ambiente como una función de la salinidad (agua dulce al agua de mar) mediante el uso de una sola especie de pe…
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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