Accumulo e distribuzione di microplastiche fluorescenti nelle prime fasi della vita di Zebrafish
Summary
Gli embrioni/larve zebrafish si sviluppano esternamente e sono otticamente trasparenti. Il bioaccumulo delle microplastiche nei pesci nelle prime fasi della vita viene facilmente valutato con microperline etichettate fluorescentmente.
Abstract
Come nuovo tipo di inquinante ambientale, la microplastica è stata ampiamente trovata nell’ambiente acquatico e rappresenta un’alta minaccia per gli organismi acquatici. Il bioaccumulo delle microplastiche svolge un ruolo chiave nei loro effetti tossici; tuttavia, come particolato, i loro bioaccumulamenti sono diversi da molti altri inquinanti. Descritto qui è un metodo fattibile per determinare visivamente l’accumulo e la distribuzione di microplastiche negli embrioni di zebrafish o larve utilizzando microplastiche fluorescenti. Gli embrioni sono esposti a diverse concentrazioni (0,1, 1 e 10 mg/L) di microplastiche fluorescenti con un diametro di 500 nm per 120 h. Nei risultati viene dimostrato che le microplastiche possono bioaccumulare in embrioni/larve di zebrafish in modo dipendente dalla concentrazione. Prima della schiusa, si trova una forte fluorescenza attorno al coro embrionale; mentre nelle larve di zebrafish, il sacco tuorlo, il pericardio e il tratto gastrointestinale sono i principali siti accumulati di microplastiche. I risultati dimostrano l’assorbimento e l’internalizzazione delle microplastiche nei pesci zebra nelle prime fasi della vita, che forniranno la base per una migliore comprensione dell’impatto delle microplastiche sugli animali acquatici.
Introduction
Sin dalla prima sintetizzata nel 1900, le materie plastiche sono ampiamente utilizzate in vari campi, con conseguente rapida crescita della produzione globale1. Nel 2018, circa 360 milioni di tonnellate di plastica sono state prodotte in tutto il mondo2. Le plastiche nell’ambiente naturale si degradano a particelle fini a causa di processi chimici, fisici o biologici3. Generalmente, le particelle di plastica fine < di dimensioni di 5 mm sono definite come microplastiche4. Le microplastiche sono anche progettate per applicazioni specifiche, come le microperline dei prodotti cosmetici5. Poiché i contaminanti quasi permanenti, le microplastiche si accumulano nell’ambiente e hanno attirato una crescente attenzione da parte di scienziati, responsabili politicie pubblico 1,6. Studi precedenti hanno documentato che le microplastiche potrebbero causare effetti avversi nei pesci, come dannigastrointestinali 7,neurotossicità8,alterazione endocrina9,stress ossidativo10 e danni al DNA11. Tuttavia, la tossicità delle microplastiche non è stata finora completamente rivelata12,13.
Gli embrioni zebrafish offrono molti vantaggi sperimentali, tra cui piccole dimensioni, fertilizzazione esterna, trasparenza ottica e grandi frizioni, ed è considerato un organismo modello ideale per studiare in vivo gli effetti degli inquinanti sui pesci nelle prime fasi della vita. Inoltre, sono necessarie solo quantità limitate di sostanze di prova per la valutazione delle risposte biologiche. Qui, gli embrioni di zebrafish sono esposti a diverse concentrazioni di microplastiche (0,1, 1, 10 mg/L) per 5 giorni e vengono valutati il bioaccumulo e la distribuzione di microplastiche negli embrioni/larve di zebrafish. Questo risultato farà progredire la nostra comprensione della tossicità delle microplastiche per i pesci, e il metodo qui descritto può potenzialmente essere generalizzato per determinare l’accumulo e la distribuzione di altri tipi di materiali fluorescenti nelle prime fasi di vita del pesce zebra.
Protocol
Representative Results
Discussion
Secondo le linee guida sulla protezione degli animali utilizzati a fini scientifici, come la direttiva UE 2010/63/UE, l’autorizzazione all’etica animale non è obbligatoria per un esperimento con le prime fasi di vita del pesce zebra fino alla fase di capacità di alimentazione indipendente (5 giorni dopo la fecondazione)17. Tuttavia, le migliori pratiche di benessere sono importanti per ottimizzare l’uso del pesce zebra e, ad esempio, i metodi umani di anestesia ed eutanasia dovrebbero essere pre…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato finanziato dalla National Natural Science Foundation of China (21777145, 22076170) e dal Programma per studiosi e team di ricerca innovativi di Changjiang in University (IRT_17R97).
Materials
| Fluorescent microscope | Nikon, Japan | Eclipse Ti-S | |
| Green fluorescently labeled polystyrene beads | Phosphorex, USA | 2103A | |
| Tricaine | Sigma-Aldrich, USA | A5040 |
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