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Artículo de método

Ensayo de toxicidad dependiente de la salinidad del Plata nanocoloides Usando Medaka huevos

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DOI:

10.3791/53550

18 de marzo de 2016

En este artículo

Resumen

Las etapas embrionarias son las más susceptibles a los xenobióticos. Aunque la toxicidad química depende de la salinidad, no existe ningún método para probar la dependencia de la salinidad de la toxicidad para los organismos acuáticos. Aquí, describimos un método nuevo y de alto rendimiento para determinar la dependencia de la salinidad de la toxicidad para los embriones acuáticos.

Resumen

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.

Introducción

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 humano....

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Protocolo

Los medaka japoneses utilizados en este estudio fueron tratados con humanidad de acuerdo con las directrices institucionales de la Universidad de Toyo, con la debida consideración para el alivio de la angustia y el malestar.

1. La plata nanocoloides (SNC)

  1. Compra SNC purificada (20 mg / L -1, 99,99% de pureza, partícula significa diámetro de aproximadamente 28,4 ± 8,5 nm en suspensión en agua destilada).
  2. Validar la pureza y la concentración de la plata por espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) análisis según el manual de funcionamiento 8. El método de pretratamiento p....

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Resultados

El efecto de la salinidad sobre la toxicidad SNC era muy evidente: la inducción de la deformidad o la muerte dependía de salinidad (Figuras 1 y 2). Medimos biomarcadores fenotípicas (frecuencia cardíaca, el tamaño del ojo, la longitud de todo el cuerpo, y la tasa de eclosión) en el SNC (10 mg / L -1) -exposed embriones. Estos biomarcadores fenotípicas revelaron toxicidad SNC salinidad-dependiente.

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Discusión

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 pescado........

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.

Agradecimientos

Estamos agradecidos a la Sra. Kaori Shimizu y al Sr. Masaki Takasu de la Escuela de Graduados de Ciencias de la Vida de la Universidad de Toyo, por su apoyo técnico. Este proyecto contó con el apoyo de becas de investigación de la Fundación Especial de Investigación y el Centro de Investigación de Bio-Nano Electrónica de la Universidad de Toyo (a SK); por el Fondo de Promoción de la Investigación Científica de la Corporación de Promoción y Ayuda Mutua para las Escuelas Privadas de Japón (a SK); por el Fondo de Nuevos Proyectos para Evaluaciones de Riesgos, del Ministerio de Economía, Comercio e Industria (a SK); por una Beca de Ayuda para la Investigación Exploratoria....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Nanocoloides de plataUtopía Suplementos de
NaClNacalai Tesque, Inc.31319-45Para la fabricación de ERM
KClNacalai Tesque, Inc.28513-85Para hacer ERM
CaCl2· 2H2ONacalai Tesque, Inc.06730-15Para hacer ERM
MgSO4· 7H2ONacalai Tesque, Inc.21002-85Para la fabricación de ERM
NaHCO3 Nacalai Tesque, Inc.31212-25Para la fabricación de ERM
AgNO3Nacalai Tesque, Inc.31018-72
Medidor de pHHORIBA, Ltd.F-51S
BalanceMettler-Toledo International Inc.MS204S
medaka (Oryzias latipes) cepa de color rojo anaranjadoInstituto Nacional de Estudios
sistema de cultivo de flujo intermedio mekataMeito Suien Co.MEITOsystem
Huevos de nauplii de Artemia salinaJapan pet design Co. Ltd4975677033759
bomba de aireaciónpet design Co. Ltdsin ruido w300
Larva de Otohime β-1Marubeni Nissin Feed Co. LtdLarva de Otohime β-1de dieta de peces secos
artificialesLeica microsystemsM165FC
micrómetroFujikogaku, Ltd.incubadora de 10450023
NksystemTG-180-5LB
agitadorELMI Ltd.Aizkraukles 21-136
placas de plástico de 6 pocillosGreiner CELLSTARM8562-100EA
papel de aluminioAS ONE Co.6-713-02
cronómetroDRETEC Co. Ltd.SW-111YE
Filtro de membrana de 3 kDaEMD Millipore CorporationFiltro centrífugo de 0,5 ml
Estándar de claritas personalizadoSPEXertificadoZSTC-538Para estándar interno
Estándar de claritas personalizadoSPEXertificadoZSTC-622Para
ácido nítrico ultrapuroKanto Chemical Co.28163-5B
peróxido de hidrógeno Kanto Chemical Co.18084-1Bpara espectrometría de absorción atómica
ICP-MSThermo ScientificThermo Scientific X Series 2 
placa calienteTiger Co.CRC-A300
plataAmbientales Japan Microscopio de disección Vaso de precipitados de teflón de 50 ml AS ONE Co.33431097 estándar externo

Referencias

  1. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 2 Effects on Biotic Systems. , OECD. Available from: http://www.oecd-ilibrary.org/environment/oecd-guidelines-for-the-testing-of-chemicals-section-2-effects-on-biotic-systems_20745761 (2015).

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Etiquetas

Ensayo de toxicidad por salinidadMedio de cría de embrionesMedición de la frecuencia cardíacaMedición del diámetro del ojoMedición de la longitud corporalAnálisis por ICP-MSBioacumulación de plataTasa de eclosión