먹이에서 물고기를 먹는 물고기 폴리 염화 비 페닐 (PCB) 이성체의 순 영양 전달 효율의 실험실 추정하는 기술이 제시된다. 필드로 실험 결과의 적용 가능성을 극대화하기 위해 물고기를 먹는 물고기는 일반적으로 현장에서 먹을 수 있습니다 먹이 물고기를 공급해야한다.
방법 논문
먹이에서 물고기를 먹는 물고기 폴리 염화 비 페닐 (PCB) 이성체의 순 영양 전달 효율의 실험실 추정하는 기술이 제시된다. 필드로 실험 결과의 적용 가능성을 극대화하기 위해 물고기를 먹는 물고기는 일반적으로 현장에서 먹을 수 있습니다 먹이 물고기를 공급해야한다.
먹이에서 물고기를 먹는 물고기 폴리 염화 비 페닐 (PCB) 이성체의 순 영양 전달 효율 (γ)의 실험실 추정하는 기술은 여기에 설명되어 있습니다. 135 일 실험실 실험 동안, 우리는 팔 실험실 탱크에 보관 부풀어 오른 송어 (Salvelinus의 namaycush)에 미시간 호수에서 잡은했다 (Coregonus hoyi)를 공급. 부풀어 오른 호수 송어 자연 먹이입니다. 탱크 사에서, 비교적 높은 유속은 낮은 유속이 다른 네 개의 탱크에 사용 된 반면, 낮은 송어 활동을 허용, 송어 의해 비교적 높은 활성을 확인하는 데 사용 하였다. 탱크 탱크 별 기준으로, 실험 하루에 송어 먹게 음식의 양을 기록 하였다. 각 송어은 실험의 시작과 끝에서 칭량 하였다. 팔 각 탱크에서 4 구에 송어은 실험의 시작에서 희생하고, 각 탱크에 남아있는 모든 10 송어는 euthan 하였다이었다실험의 끝에 집중식. 우리의 실험 끝에 송어에서, 실험의 개시시 송어 75 PCB의 이성체의 농도를 측정하고, 실험에 bloaters 동안 송어로 공급. 이러한 측정에 기초하여, γ는 팔 각 탱크의 PCB (75)의 동족체들 각각에 대해 계산 하였다. γ 활성 및 비활성 호수 송어 75 PCB의 동족체 각각에 대해 계산되었다 의미한다. 실험 8 개의 탱크에 복제 되었기 때문에,에 대한 표준 오차는 γ 추정 할 수 의미한다. 이런 유형의 실험 결과는 환경 오염의 다양한 시나리오에 따라 오염 된 물고기를 먹는 인간과 야생 동물에 대한 미래의 위험을 예측하는 위험 평가 모델에 유용하다.
물고기가 오염 물질을 축적하는 속도에 영향을 미치는 모든 요인 중에서 물고기가 먹는 음식에서 오염 물질을 보유하는 효율성은 가장 중요한1-3 중 하나입니다. 환경 오염에 대한 다양한 시나리오에서 오염된 물고기를 섭취하는 사람과 야생 동물 모두에 대한 미래 위험을 예측하기 위해 위험 평가 모델이 개발되었으며, 이러한 예측의 신뢰성은 물고기가 먹이에서 오염 물질을 보유하는 효율성 추정치의 정확성에 결정적으로 의존합니다4.
포식자가 섭취한 음식의 오염 물질이 장 벽을 통해 운반되는 효율은 총영양 전달 효율(gross trophic transfer efficiency)5로 알려져 있습니다. 포식자의 장 벽을 통해 운반되는 오염 물질의 양 중 일부는 결국 정제 및/또는 대사 변형을 통해 손실될 수 있습니다. 포식자가 섭취한 음식의 오염 물질이 포식자에 의해 유지되는 효율성은 제거 및 대사 변형으로 인한 손실을 포함하여 순 영양 전달 효율(net trophic transfer efficiency)6로 알려져 있습니다.
먹이에서 물고기로 유기 오염 물질의 총 영양 전달 효율은 옥탄올-물 분배 계수 Kow3,7로 측정된 지질 제휴를 포함하여 오염 물질의 화학적 특성에 따라 달라지는 것으로 보입니다. Thomann3에 의해 개발된 경험적 관계에 따르면, 총 영양 전달 효율은 log Kow가 5와 6 사이의 값과 같을 때 상대적으로 높습니다. Thomann3 관계에 따르면 총 영양 전달 효율은 log Kow가 6에서 10으로 증가함에 따라 log Kow 단위당 50%의 비율로 기하급수적으로 감소합니다.
그럼에도 불구하고, 먹이에서 물고기를 잡기 위한 폴리염화비페닐(PCB) 동족체의 총 영양 전달 효율은 대부분의 경우 Thomann3 관계를 따르지 않는 것으로 보입니다. 먹이에서 호수 흰살 생선 (Coregonus clupeaformis)에 대한 PCB 동족체의 영양 전달 효율은 Thomann8이 제안한 관계를 따랐지만, PCB 동족 동물의 영양 전달 효율은 대서양 연어 (Salmo salar) 9, 무지개 송어 (Oncorhynchus mykiss) 10, 코호 연어 (Oncorhynchus kisutch) 11 에 대한 log Kow와 약한 관련이 있거나 전혀 관련이 없었습니다, 북부 창꼬치(Esox lucius)11.
이 연구의 전반적인 목표는 먹이에서 물고기 물고기에 대한 PCB 동족체의 순 영양 전달 효율을 추정하기 위한 실험실 기술을 제시하는 것이었습니다. 호수 송어(Salvelinus namaycush)는 호수 송어가 실험실 탱크에서 비교적 쉽게 유지 관리할 수 있기 때문에 우리 실험을 위한 물고기로 선택되었습니다. 블로터(Coregonus hoyi)는 호수 송어가 자연 환경에서 먹기 때문에 호수 송어에게 먹이가 되는 먹이 물고기로 선택되었습니다12. 또한, 실험실 실험에서 추정한 호수 송어의 순 영양 전달 효율이 Thomann3 관계를 따르는지 여부를 확인했습니다. 우리는 또한 호수 송어의 활동 정도가 PCB 동족체의 순 영양 전달 효율(γ)에 상당한 영향을 미치는지 여부를 확인했습니다. 로렌시아 오대호(Laurentian Great Lakes)에서 호수 송어의 활동은 먹이 그물의 변화로 인해 호수 송어가 먹이를 찾는 데 더 많은 에너지를 할당하게 되었기 때문에 최근에 증가한 것으로 여겨집니다13. 호수 송어는 이 호수 송어를 상대적으로 높은 유속에 노출시켜 한 세트의 수조에서 운동하도록 강요받은 반면, 다른 호수 송어는 상대적으로 낮은 유속을 가함으로써 상대적으로 비활성 상태를 유지하도록 허용되었습니다. 마지막으로, γ 추정치에서 최고 수준의 정확성을 보장하고 실험실 결과를 해당 분야에 적용할 수 있도록 하기 위해 주의 깊게 따라야 하는 실험실 절차의 구체적인 세부 사항과 실험실 기술을 기반으로 한 연구를 위한 향후 방향에 대해 논의합니다. 순 영양 전달 효율은 실험실과 현장 모두에서 추정할 수 있으며 장점과 단점은 두 접근 방식 모두와 관련이 있습니다. γ 추정치의 정확도는 식품 소비량 추정치의 정확도에 따라 다릅니다. 실험실에서 물고기가 먹는 음식의 양은 적절한 프로토콜을 따를 때 정확하게 결정할 수 있는 반면, 현장에서 물고기가 먹는 음식의 양은 일반적으로 생물 에너지학 모델링을 통해 추정됩니다. 먹은 음식의 양을 도출하기 위해 생물 에너지학 모델링을 사용하면 식품 소비 추정치에 상당한 양의 불확실성을 도입할 수 있습니다. 어류 생물 에너지학 모델은 호수 송어의 경우 검출 가능한 편향 없이 식품 소비를 추정하는 것으로 나타났지만, 호수 흰살 물고기15,16의 경우 식품 소비에 대한 생물 에너지학 모델 추정치에서 상당한 편향이 감지되었습니다. 반면에, 실험실에서 추정된 순영양전달효율(net trophic transfer efficiency)의 추정치는 실험실과 현장(field) 사이의 섭식률(feeding rate)의 차이로 인해 현장에 적용되지 않을 수 있다17. 실험실과 현장의 증거에 따르면 섭식 속도가γ 14,17에 영향을 미칠 수 있습니다.
실험실에서 γ 추정하기 위해 본 연구에서 사용된 방법론은 포식자 물고기에게 먹이를 주고 포식자가 먹는 먹이 물고기의 양을 정확하게 추적할 수 있는 상황에 적용할 수 있습니다. 이를 달성하기 위해 실험자는 탱크에 넣기 전에 모든 음식의 무게를 측정해야 합니다. 그리고 실험자는 탱크에서 먹지 않은 음식을 모두 꺼낸 다음 먹지 않은 음식의 무게를 잴 수 있어야 합니다. 또한, 포식자와 피식자 물고기 모두의 샘플에 대한 충분한 수준의 균질화를 얻기 위해 적절한 믹서 및 블렌더 제품군을 사용할 수 있어야 합니다. 마지막으로, PCB 동족체 농도를 결정하는 데 사용되는 가스 크로마토그래피 – 질량 분석 기기는 상대적으로 낮은 농도에서 개별 PCB 동족체를 검출하고 정량화할 수 있어야 합니다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
1 실험실 실험
2 물고기의 균질화
3 추출
5 애널가스 크로마토 그래피에 의한 ysis은 - 질량 분석 네거티브 화학 이온화를 사용하여
순 영양 전송 효율의 6 계산
[PCB 수 f] 실험 끝에 탱크 포식자 물고기의 평균 PCB의 동족체 농도이고, W의 f는, 실험의 끝에 탱크 포식자 물고기의 평균 중량이다 [PCB I] 전 실험의 시작에서 포식자 물고기의 평균 중량이고, 섭취 PCB의 동족체의 양의 중량을 지칭 W 실험의 시작에서 탱크 포식자 물고기의 평균 PCB의 동족체 농도이고, PCB 동족체는 실험 과정 동안 탱크 내의 각 송어로 평균적으로 섭취. 액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
초기 호수 송어 최종 호수 송어는 무게가 853에서 1천5백66그램 (표 1)였다 의미하는 동안 무게가 694-907g 원거리 의미로 호수 송어, 실험 기간 동안 성장의 상당한 양을 보여 주었다. 135 일간의 실험 과정에서 호수 송어에 의해 소비되는 음식의 평균 금액은 641에서 2천6백49g였다. 평균 PCB 동종 농도가 원거리로 평균 PCB 동종 농도가 0.03에서 원거리 동안 호수 송어에서 PCB의 동족체 농도 평균은에 의해 29.31로 실험의 시작에 0.01에서 7.14 NG / g (습식 중량 기준)로, 실험 기간 동안 증가 실험 (표 2)의 결론. 9 월 적발 부풀어 오른의 10 복합 샘플에 걸쳐 평균 PCB의 동종 농도는 0.03에서 26.56 NG / g였다. 월 잡은 부풀어 오른의 10 복합 샘플에 걸쳐 평균 PCB의 동종 농도는 0.03에서 23.52 NG / g (표 2)였다. 참조실험에 사용 된 부풀어 오른에 대한...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
γ의 가장 정확한 추정치를 들어, 정확하게 실험자의 실험 과정에서 탱크 및 탱크의 각각에 먹지 음식의 양에 각각 배치 된 음식의 양 모두를 추적 할 수 있어야한다. 이를 달성하기 위해, 실험자는 탱크로부터 먹지 식품을 모두 제거하고 무게를 정확하게 판별 할 수 있어야한다. 실제로 포식자 물고기가 먹은 음식의 정확한 추적뿐만 아니라, γ의 정확한 추정은 실험의 충분한 기간에 따라 달라질 수 있습니다. 널리 인용 실험실 연구가 구체적으로 자신의 음식이 기간 (22, 23)에 105-224일 원거리에서 물고기의 PCB 영양 전달 효율을 평가하기 위해 설계 감안할 때, 적어도 백일의 기간, 바람직하게는 적어도 130일는 것이 좋습니다. 또한, 바이어스는 전문가의 시작에서 PCB의 판정을위한 샘플 포식자 물고기의 수가 부족하여 γ의 추정치에 도입 될 수있다eriment 14. 샘플 크기가 감소 탱크 증가 포식자 물고기의 모든 평균 PCB 농도 반영하지 PCB 농도와 포식자 물고기의 샘플을 얻는 확...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
이 작업은 오대호 어업 위원회(Great Lakes Fishery Commission)와 애니스 수자원 연구소(Annis Water Resources Institute)의 일부 자금 지원을 받았습니다. 상표명, 제품명 또는 회사명의 사용이 미국 정부의 승인을 의미하지는 않습니다. 이 기사는 미국 지질조사국 오대호 과학 센터의 기고 1867입니다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 870-L 유리 섬유 탱크 | Frigid Units | RT-430-1 | |
| 2,380-L 유리 섬유 탱크 | Frigid Units | RT-630-1 | |
| Tricaine methanesulfonate (Finquel) | Argent Chemical Laboratories, Inc. | C-FINQ-UE-100G | Eugenol은 마취제로 사용할 수도 있습니다. |
| Ashland 셰프 나이프 | 시카고 칼 SKU | 1106336 | |
| 도마 | Williams-Sonoma | 3863586 | |
| Hobart verical 믹서 (40 쿼트) | Hobart Corporation | ||
| 1.9-L 푸드 프로세서 | Robot Coupe, Inc. | RSI 2Y1 | |
| 폴리에틸렌 백 (다양한 크기) | Arcan Inc. | ||
| I-Chem jars | I-Chem | 220-0125 | |
| 탑로드 전자 저울 | Mettler Toledo | Mettler PM 6000 | |
| 황산나트륨, 무수 - 과립 | EMD | SX0760E-3 | |
| 유리 추출 골무 (45mm x 130mm) | Wilmad-Lab Glass | LG-7070-114 | |
| 테프론 끓는 칩 | Chemware | 919120 | |
| Rapid Vap 질소 샘플 농축기 | Labconco | 7910000 | |
| N-Vap 질소 농축기 | Organomation | 112 | |
| Soxhlet 추출 유리 제품 (500ml) | Wilmad-Lab 유리 | LG-6900-104 | |
| 헥산 | 버딕 & 잭슨 | Cat. 211-4 | |
| 디클로로메탄 | 버딕 & 잭슨 | Cat. 300-4 | |
| 실리카겔 | BDH | Cat. BDH9004-1KG | |
| Labl Line 5000 다중 단위 추출 히터 | Lab Line Instruments | ||
| Agilent 5973 GC/MS와 화학 이온화 | Agilent | 5973N | |
| 내부 표준 솔루션 | Cambridge Isotope Laboratories | EC-1410-1.2 | |
| PCB 동족체 교정 표준 | Accustandard | C-CSQ-SET | |
| DB-XLB 컬럼(60m x 0.25mm, 0.25미크론) | Agilent/ J& 승 | 122-1262 |
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
이 JoVE 논문의 텍스트 또는 그림 재사용 허가 요청
허가 요청