29 augustus 2014
Een techniek voor het laboratorium schatting van de netto-trofische overdracht efficiëntie van polychloorbifenylen (PCB) congeneren om visetende vis uit hun prooi wordt gepresenteerd. Om de toepasbaarheid van de laboratorium resultaten te maximaliseren naar het veld, moet de visetende vissen worden gevoed prooi vis die doorgaans worden gegeten in het veld.
Het algemene doel van het volgende experiment is om de netto trofisch overdrachtsefficiënties van PCB-congeneren naar meerval uit zijn prooi te schatten, en vervolgens te bepalen of de mate van chlorering of de mate van lipideoplosbaarheid van de PCB-congener een effect heeft op de netto trofisch overdrachtsefficiëntie. Dit wordt bereikt door eerst een laboratoriumexperiment uit te voeren waarbij meerval gedurende ten minste vier maanden een natuurlijk voedsel zoals blo krijgt. Als tweede stap worden extractie en reiniging gebruikt om de PCB's uit de meerval- en blo-weefsels te extraheren en de extracten voor te bereiden op de kwantificeringsprocedure.
Vervolgens wordt gaschromatografie-massaspectrometrie met negatieve chemische ionisatie gebruikt om de PCB-congenerconcentraties in de visweefsels te bepalen. De resultaten tonen aan dat de netto trofisch overdrachtsefficiënties van PCB-congeneren naar meerval uit zijn prooi niet significant worden beïnvloed door de mate van chlorering van de PCB-congeneren. De resultaten tonen ook aan dat de activiteit van de meerval geen significant effect lijkt te hebben op de netto trofisch overdrachtsefficiëntie.
Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden, zoals het injecteren van de contaminant direct in de SIVs vis of in het voedsel van de SIVs vis, is dat de SS vis de contaminant accumuleert op een manier die het beste het proces van contaminantaccumulatie in de ferous vis in zijn natuurlijke omgeving nabootst. Visuele demonstratie van deze methode is cruciaal, aangezien de concentratie- en extractiefasen grote zorgvuldigheid vereisen om correct uitgevoerd te worden. Deze stappen kunnen het beste worden geleerd door visuele observatie.
Jim O'Keefe, een chemicus uit mijn laboratorium, zal deze procedure demonstreren. Ontdooi eerst een geschikte hoeveelheid prooivis die eerder in een min 30 graden Celsius vriezer is bewaard. Snijd het ontdooide prooivis in stukken van ongeveer één tot vijf gram met behulp van een chefmes.
Daarna weegt u de hoeveelheid prooivis die in elk van de tanks moet worden geplaatst en laat de stukken in elke tank vallen. Laat de roofvis ongeveer een uur eten en verwijder dan het opgegeten voedsel en laat het ongeveer 20 minuten aan de lucht drogen. Zodra het onopgegeten voedsel is gewogen, noteer de hoeveelheid voedsel die in elke tank is geplaatst en de hoeveelheid opgegeten voedsel voor elke tank.
Nadat de roofvis is geslacht en ingevroren, selecteert u een set roof-, vis- en/of prooiviscomposities voor ontdooien en laat de composities gedeeltelijk ontdooien met behulp van de geschikte grootte homogenisatie. Plaats voor elke composiet een 50 tot 100 gram monster van de homogenisatie in een schoongemaakte, aceton, gespoelde en gelabelde pot.
Na het afdekken van de pot, bewaar deze bij min 30 graden Celsius tot het tijd is voor de extractie. Weeg 20 gram ontdooide gehomogeniseerde visweefsel in een 200 milliliter beker, voeg vervolgens ongeveer 40 gram natriumsulfaat toe en meng goed met een spatel. Voeg een surrogate spike-oplossing toe die CONGENERS 30 61, 161 en 166 bevat met een concentratie die een eindconcentratie van 20 nanogram per milliliter oplevert.
Laat het monster in de extractie drogen bij kamertemperatuur terwijl u elke 20 minuten mixt nadat het monster de consistentie van droge zand heeft bereikt. Stel een soli-extractie-apparaat op met een 500 milliliter kolf met Teflon kookchips, een sok, sl en een condensor.
Voeg vervolgens het gedroogde vismengsel toe aan een glazen schep met een grove fritteerde schijfbodem. Voeg 150 milliliter van een voorgemengde oplossing van 50% hexaan en 50% chloor methaan toe aan de beker die voor het monster wordt gebruikt en roer terwijl u de wanden van de beker schraapt. Breng met een spatel het oplosmiddel over naar de top van de solit en laat het door de solit en in de kolf circuleren.
Nadat u de vorige stap hebt herhaald, plaatst u de soklit met de bevestigde kolf op een verwarmingselement en bevestigt u een condensor. Schakel vervolgens het verwarmingselement in en breng het oplosmiddel tot een zachte kook. Extraheer vervolgens het oplosmiddel gedurende minimaal 16 uur en zorg ervoor dat koud water wordt toegevoerd aan de condensors.
Zodra het oplosmiddel is afgekoeld, controleert u of een van de monsterkolven water bevat. Voeg voor de kolven met water natriumsulfaat toe en swiep tot het water is geabsorbeerd. Concentreer vervolgens het monster met behulp van een stikstofmonsterconcentrator.
Nadat het monster een volume van minder dan twee milliliter heeft, brengt u het monster over naar een vijf milliliter volumetrische kolf. Breng vervolgens het eindvolume tot vijf milliliter door vijf tot zeven kleine wasbeurten met hexaan te gebruiken om het restmonster van het vorige glaswerk over te brengen naar de volumetrische kolf. Op dit punt brengt u het monster over naar een 10 milliliter flesje en labelt u het met de monsterinformatie.
Bereid verzuurd silicagel voor door 44 gram geconcentreerd zwavelzuur toe te voegen aan 100 gram geactiveerde silicagel. Voeg vervolgens 10 gram van de verzuurde silicagel toe aan een kleine chromatografiekolom met een kleine prop glaswol op de bodem. Nadat u de kolom vooraf hebt gereinigd met 10 milliliter hexaan, voegt u er een milliliter van het monsterextract aan toe, eluteert u de kolom met 20 milliliter hexaan en verzamelt u het monster in een conische 20 milliliter glazen buis.
Plaats vervolgens de glazen buis op een stikstofverdamper of NVAP-apparaat onder een stroom stikstof en dompel het in heet water. Zodra het monster is geconcentreerd tot minder dan één milliliter, brengt u het over naar een één milliliter volumetrische kolf. Breng vervolgens het eindvolume tot één milliliter door twee tot drie kleine wasbeurten met hexaan te gebruiken om het restmonster van de buis over te brengen naar de volumetrische kolf.
Breng vervolgens het monster over naar een 1,8 milliliter autosamplervial met de monsterinformatie. Voeg vier microliter van de geschikte interne standaard, in dit geval deca chloro fennel, to
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert een laboratoriumtechniek om de netto trofische overdrachtsefficiëntie van polychloorbifenyl (PCB)-congeneren naar piscivore vissen, specifiek lakeforel, te schatten. Het onderzoek heeft tot doel laboratoriumbevindingen te relateren aan veldomstandigheden door gebruik te maken van prooivissen die gewoonlijk in natuurlijke omgevingen worden geconsumeerd.
Kwantitatieve schatting van de netto trofische overdrachtsefficiënties voor PCB-congeneren in een gecontroleerde laboratoriumsetting maakt voorspellende modellering van de bioaccumulatie van verontreinigingen in aquatische voedselwebben mogelijk. Deze benadering ondersteunt risicobeoordelingsmodellen die relevant zijn voor blootstellingsscenario's voor mensen en wilde dieren, wat beslissingen over portfolio's in de milieutoxicologie en biofarmaceutische R&D informeert. De reproduceerbaarheid van de methode en de kwantitatieve resultaten vergroten het vertrouwen in mechanistische risicoreductie voor studies naar de overdracht van verontreinigingen.
Deze laboratoriummethode voor schatting is geïntegreerd in het continuüm van ontdekking tot risicobeoordeling en levert fundamentele gegevens voor voorspellende modellering en translationeel onderzoek in de milieugezondheidswetenschappen.