Medaka Yumurta kullanma Gümüş Nanocolloids tuzluluk bağımlı zehirlilik Deneyi
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
Tuzluluk su ortamında önemli bir özelliğidir. Sudaki organizmalar için tatlı su, tuzlu su ve deniz suyunun yaşam alanları tanımlar. kimyasallar ve Sucul organizmalar için ekolojik riskler değerlendirmelerinin toksisite testleri sıklıkla tatlı yapılmaktadır, ancak Sucul organizmalar için kimyasalların toksisite pH, sıcaklık, tuzluluk ve bağlıdır. Hiçbir yöntem Sudaki organizmalar için toksisite tuzluluk bağımlılığını test etmek için, ancak var. Onlar tatlı su, tuzlu su ve deniz suyuna adapte çünkü Burada, Medaka (Oryzias latipes) kullanılır. embriyo yetiştirme ortamı (ERM) (1x, 5x, 10x, 15x, 20x, 30x ve) yumurta (1x ERM ve 30x ERM Medaka gümüş nanocolloidal parçacıklar (SNCS) toksisitesini test etmek için kullanılmıştır sahip ozmotik basıncı eşdeğer farklı konsantrasyonlarda sırasıyla tatlı ve deniz suyu, için). Altı oyuklu plastik tabak olarak, üç kopya halinde 15 Medaka yumurta 10 mg / L ve en SNCS maruz bırakıldı# 8722, 1, karanlıkta, pH 7 ve 25 ° C 'de ERM'in farklı konsantrasyonlarda.
Gün 6 ve gündüz (bölüm 4) kuluçkalık üzerine larva tam vücut uzunluğu 15 sn ve göz çapı başına kalp hızını ölçmek için bir diseksiyon mikroskobu ve bir mikrometre kullanılır. embriyolar kuluçka veya gün 14 kadar gözlenmiştir; Daha sonra 14 gün (bölüm 4) her gün çıkma oranı sayıldı. embriyolarda gümüş birikimi görmek için tümevarımsal gümüş testi çözümleri konsantrasyonu (Bölüm 5) ve dechorionated embriyolar (bölüm 6) açıkça tuzluluk arttıkça artan Medaka embriyolar SNCS KAG toksisitesini ölçmek için plazma kütle spektrometresi birleştiğinde kullandık. Bu yeni yöntem bizi farklı tuzluluk kimyasalların toksisite test etmenizi sağlar.
Introduction
1979 yılında test kimyasallar için Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü (OECD) test kriterlerine Teşkilatı'nın kuruluşundan bu yana, 38 deney kılavuzları kurallar, Biyotik Sistemleri 1 üzerine etkileri Bölüm 2'de yayınlanmıştır. tatlı su habitatlarının, yani tatlı su bitkilerden olmuştur test Sudaki organizmalar Tüm; yosun; Böyle piresi ve chironomids olarak omurgasızlar; Bu tür Medaka, Zebra balığı ve gökkuşağı alabalığı gibi balıklar. tuzlu su ortamlarına kıyasla, tatlı su ortamları daha doğrudan insan ekonomik ve endüstriyel faaliyetler etkilenir. Onlar kirlilikten daha yüksek risk altındadır, çünkü bu nedenle, tatlı su ortamları test için ön plana çıkmışlardır.
Haliç dahil kıyı bölgelerde, tuzluluk acı su ve deniz suyu koşulları arasında değişir ve bu alanlar genellikle endüstriyel aktivite 2 tarafından kirletilmektedir. Kıyı alanları ve bunların ilişkili sulak h ile karakterizedirüksek ekolojik biyolojik çeşitlilik ve verimlilik. Kıyı ekosistemleri nedenle kimyasal kirlenmeye karşı korunmalıdır. Ancak, acı su ve deniz suyu ortamlarında ekotoksikolojik araştırma var sınırlı kalmıştır.
Sakaizumi 3 Japon Medaka yumurta metil civa ve tuzluluk arasındaki toksik etkileşimler okudu ve test çözeltisi ozmotik basıncı artırarak metil civa toksisitesini arttırdı bulundu. . Sumitani ark 4 sızıntı suyu toksisitesini araştırmak için Medaka yumurta kullanıldı; Onlar yumurtalara sızıntı suyunun osmotik denklik embriyogenez sırasında anormallikleri uyaran anahtarı olduğunu ortaya koymuştur. Buna ek olarak, Kashiwada 5 plastik nanopartiküller (çapı 39,4 nm) kolay tuzlu koşullar altında Medaka yumurta koryon (15x embriyo yetiştirme ortamı (ERM)) üzerinden nüfuz bildirmiştir.
Tipik bir küçük balık modeli, Japon Medaka (Oryzias latipes </em>) Temel biyoloji ve ekotoksikolojisine 6 kullanılmaktadır. Japon Medaka deniz suyuna tatlı gelen dolayı son derece gelişmiş klorür hücrelerinin 7 arasında değişen koşullarda yaşayabilir. Bunlar tuzluluk geniş bir yelpazede olan koşullarda test etmek için yararlı olduğu umulmaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Medaka deniz suyu son derece hoşgörülü bir tatlı su balığıdır; o da bu balığın orijinal doğal yaşam Japon sahil 6 kapalı tuzlu su olduğu bilinmemektedir. Bu nedenle, Medaka balık klorid hücreleri 7 iyi gelişmiştir. Bu benzersiz özellik balık sadece tek bir tür kullanarak (tatlı su deniz suyu için) tuzluluk bir fonksiyonu olarak çevre kimyasalların toksisite test etmek için yeni bir yol ile bilim adamları sağlar.
aşamada 21, Medaka yumurta …
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
- . . OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 2 Effects on Biotic Systems. , (2015).
- . . 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).
- Kashiwada, S. Distribution of Nanoparticles in the See-through Medaka (Oryzias latipes). EHP. 114 (11), 1697-1702 (2006).
- Iwamatsu, T. . The Integrated Book for the Biology of the Medaka. , (2006).
- Miyamoto, T., Machida, T., Kawashima, S. Influence of environmental salinity on the development of chloride cells of freshwater and brackish-water medaka, Oryzias latipes. Zoo. Sci. 3 (5), 859-865 (1986).
- . . XSERIES 2 ICP-MS Getting Started Guide Revision B – 121 9590. , (2007).
- Kashiwada, S., Ariza, M. E., Kawaguchi, T., Nakagame, Y., Jayasinghe, B. S., Gartner, K., et al. Silver nanocolloids disrupt medaka embryogenesis through vital gene expressions. ES & T. 46 (11), 6278-6287 (2012).
- Iwamatsu, T. Stages of normal development in the medaka Oryzias latipes. Mech. Dev. 121, 605-618 (2004).
- Kataoka, C., Ariyoshi, T., Kawaguchi, H., Nagasaka, S., Kashiwada, S. Salinity increases the toxicity of silver nanocolloids to Japanese medaka embryos. Environ. Sci.: Nano. 2, 94-103 (2014).
- Shannon, R. D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides. Acta Cryst. 32, 751-767 (1976).
- Wakamatsu, Y. . Medaka Book, 6.1: Preparation of hatching enzyme. , (2015).
