Summary

斑马鱼早期荧光微塑料的积累和分布

Published: July 04, 2021
doi:

Summary

斑马鱼胚胎/幼虫在外部发育,具有光学透明度。在鱼类早期生命阶段,微塑料的生物积累很容易用荧光标记的微珠进行评估。

Abstract

微塑料作为一种新型的环境污染物,在水生环境中得到广泛应用,对水生生物构成极大威胁。微塑料的生物积累在其毒性作用中起着关键作用:然而,作为颗粒物,它们的生物累积与许多其他污染物不同。本文描述的是一种可行的方法,可以直观地确定使用荧光微塑料在斑马鱼胚胎或幼虫中的微塑料的积累和分布。胚胎暴露在直径为500纳米、时速为120小时的荧光微塑料的不同浓度(0.1、1和10毫克/升)中。结果表明,微塑料可以以依赖浓度的方式在斑马鱼胚胎/幼虫中生物积累。孵化前,在胚胎周围发现强烈的荧光:而在斑马鱼幼虫中,蛋黄囊、腹腔和胃肠道是微塑料的主要积累部位。结果表明,斑马鱼在早期生活阶段吸收和内化微塑料,这将为更好地了解微塑料对水生动物的影响提供依据。

Introduction

自20世纪首次合成以来,塑料在各个领域得到广泛应用,导致全球产量快速增长。2018年,全球塑料产量约为3.6亿吨。自然环境中的塑料会因化学、物理或生物过程而降解为细颗粒一般来说,大小 <为5毫米的精细塑料颗粒定义为微塑料4。微塑料也设计用于特定的应用,如来自化妆品的微珠5。微塑料作为近乎永久性的污染物,在环境中积累,越来越受到科学家、决策者和公众的关注先前的研究表明,微塑料可对鱼类造成不良影响,如胃肠道损伤7、神经毒性8、内分泌中断9、氧化应激10和DNA损伤11。然而,微塑料的毒性至今尚未完全暴露出来。

斑马鱼胚胎具有小尺寸、外部受精、光学透明度和大离合器等多种实验优势,被认为是研究早期污染物对鱼类影响的理想模型生物体。此外,评估生物反应只需要有限的测试物质。在这里,斑马鱼胚胎暴露在不同浓度的微塑料(0.1,1,10毫克/升)5天,并评估斑马鱼胚胎/幼虫微塑料的生物积累和分布。这一结果将促进我们对微塑料对鱼类毒性的理解,此处描述的方法可能被推广,以确定斑马鱼早期生命阶段其他类型的荧光材料的积累和分布。

Protocol

成年斑马鱼起源于中国斑马鱼资源中心(中国武汉)。这些实验是按照国家指南”动物福利伦理审查实验室动物指南(GB/T35892-2018)进行的。 1. 胚胎收集 在20升玻璃罐中保持鱼,在14:10 h光照下,在恒温下(28±0.5°C)重新循环木炭过滤的自来水系统(pH 7.0±0.2): 黑暗。 每天用 阿泰米亚·瑙普利喂鱼两次。建议每天以最多3%的鱼体重食用,每次<sup class="xr…

Representative Results

荧光微塑料的分布和积累表现在图1和表1中。未曝光组(控制)中未观察到可见荧光。然而,在接触不同浓度的微塑料(24 hpf)后,在胆汁周围发现荧光积累。在幼虫中也检测到绿色荧光,荧光水平似乎以浓度和时间依赖的方式增加。蛋黄囊、腹腔和胃肠道是微塑料的主要积累部位(图2)。 <im…

Discussion

根据《保护用于科学目的的动物的准则》,如欧盟2010/63/欧盟指令,在能够独立喂养(受精后5天)17岁之前,对斑马鱼早期生命阶段的实验,动物伦理许可不是强制性的。然而,最佳福利做法对于优化斑马鱼的使用非常重要,例如,麻醉和安乐死的人道方法应引起关注。乙基3-氨基苯甲酸酯(MS-222,或三甲酸酯),在大多数实验室中经常使用的制剂,在这里用于麻醉和安乐死。</p…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

本著作由中国国家自然科学基金委员会(21777145,22076170)和长江学者与创新研究团队项目(IRT_17R97)资助。

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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Citar este artículo
Xu, C., Guo, H., Wang, R., Li, T., Gu, L., Sun, L. Accumulation and Distribution of Fluorescent Microplastics in the Early Life Stages of Zebrafish. J. Vis. Exp. (173), e62117, doi:10.3791/62117 (2021).

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