Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Environment
Click here for the English version

Environment

Göl Alabalık PCB kongenerinin Net Trofik Transferi Etkinliklerinin Laboratuvarı Tahmini ( Published: August 29, 2014 doi: 10.3791/51496
Automatic Translation
1, 2, 2, 3
1Great Lakes Science Center, U. S. Geological Survey, 2Annis Water Resources Institute, Grand Valley State University, 3Daniel P. Haerther Center for Conservation and Research, Shedd Aquarium

Summary

Onların yırtıcı balıkçıl balık poliklorlanmış bifenil (PCB) Petkim'de net trofik transfer verimi laboratuar tahmini için bir tekniği sunulmuştur. Alanına laboratuvar sonuçlarının uygulanabilirliğini en üst düzeye çıkarmak için, balıkçıl balık tipik alanda yenir av balık beslenen edilmelidir.

Abstract

Avlarını ikinci balıkçıl balık poliklorlanmış bifenil (PCB) konjenerlerinin net trofik aktarım etkinliği (γ) laboratuar tahmin etmek için bir teknik tarif edilmektedir. 135 gün laboratuar deney sırasında, biz sekiz laboratuar tanklarda muhafaza bloater göl alabalığı (Salvelinus namaycush) Lake Michigan yakalanmıştı (Coregonus hoyi) beslenir. Bloater göl alabalık için doğal bir av. Tankların dördünde, nispeten yüksek bir akış hızı, bir düşük akış hızı, diğer dört tank kullanılmıştır Ancak düşük göl alabalığı aktivitesi için izin göl alabalık nispeten yüksek aktivite için kullanılmıştır. Bir tank-ile-tank temelinde, deneyin her bir günü göl alabalık yenen gıda miktarı kaydedildi. Her bir göl alabalığı deneyin başlangıcında ve sonunda tartıldı. Sekiz tankların her birinden dört ila dokuz göl alabalığı Deneyin başlangıcında öldürülür ve tankların her kalan 10 göl alabalığı euthan edildiDeneyin sonunda ize. Bu deney sonunda göl alabalığı Deneyin başlangıcında göl alabalığı 75 PCB konjenerlerinin konsantrasyonu belirlenir ve bloaters olarak, deney sırasında göl alabalığı beslenir. Bu ölçümlere dayanarak, γ sekiz tankların her 75 PCB konjenerlerinin her biri için hesaplandı. Γ aktif ve inaktif hem göl alabalık için 75 PCB Petkim'de her biri için hesaplanan idi. Deney sekiz tanklarda çoğaltılmış çünkü, yaklaşık standart hata γ tahmin edilebilir demek. Bu tür denemelerde sonuçları çevresel kirlenme, çeşitli senaryolar altında kirlenmiş balık yeme insanlar ve yaban hayatı gelecekteki riskini tahmin etmek için risk değerlendirme modelleri yararlıdır.

Protocol

1. Laboratuvar Deney

  1. Av balık almak deney sırasında yırtıcı balık beslenecek. Tercihen bu yem balıkları alanında, dondurulmuş yakalanan ve yaklaşık -30 ° C'de saklanmalıdır. Av balık için potansiyel bir kaynak olarak ticari balıkçılık faaliyetlerini düşünün.
  2. Laboratuar tanklara yırtıcı balık tanıtın deney için kullanılacak. 15 yırtıcı balık kadar 870-L tanklarının her girmiştir ve 30 yırtıcı balık kadar önceki çalışmalarda 16,18 2.380-L tanklarının her girmiştir.
  3. Seçilen av balık diyet yırtıcı balık alıştırıldı. Alıştırıldı sonra, yırtıcı balık deney başlamadan önce 1-3 ay boyunca bu diyet kalmalıdır.
  4. Rastgele av balık partiden 10 ila 20 kompozit örnekleri seçerek yırtıcı balık örnekleri bir kenara koyun. Bileşik numunede av balık sayısı yırtıcı boyutuna bağlı olarak, 3-100 aralığı olabilirbalık. Her bileşik örnek dondurulmuş, Torbalı ve yaklaşık -30 ° C'de saklanan iki olmalıdır.
  5. Tankların her biri balık 30-50% ödün verilerek deneyi başlatın.
    1. , Balık euthanize büyük bir plastik kap içinde su 45 L Finquel 8 g karıştırılması ve daha sonra Finquel çözeltisi ile kap içinde balık yerleştirin.
    2. Bir kez ötenazi, işleme zamanına kadar yaklaşık -30 ° C'de bir torba, daha sonra çift çanta ve içine bir depo tankından kurban tüm balık yerleştirin.
    3. Tankların her kalan her balık tartılır ve ağırlık kayıt; bir anestezik olasılıkla tartım yapmak için gerekli olacaktır.
    4. , Balık anestezi büyük bir plastik kap içinde su 45 L Finquel 4.6 g karıştırın ve daha sonra Finquel çözeltisi ile kap içinde balık yerleştirin.
    5. Balık tartı önce yürürlüğe girmesi anestezi için birkaç dakika bekleyin.
  6. Deney, her gün, bir çözülmeUygun av balık miktarı, kabaca 1 ila 5 gr ağırlığında parçalar halinde av balık kesti. Daha sonra, tankların her yerleştirilmesini av balık miktarı tartılır her bir tankın içine av balık parçaları damla ve yaklaşık 1 saat beslemek için yırtıcı balık sağlar. Daha sonra, tüm meyvelerin gıda kaldırma yaklaşık 20 dakika boyunca hava ile kuruması için gıda sağlar, ve daha sonra tankların her biri için meyvelerin gıda tartın. Tanka konulan gıda maddesi ve her gün tankların her biri için meyvelerin gıda maddesi kaydedin.
    NOT: Bir besleme döneminde her gün 18 sırasında tüketmek gibi temsilcisi deney için, göl alabalığı çok gıda olarak beslendi. Ancak, yırtıcı balık da sabit karneyle 16,19 yer olabilir.
  7. Tankların her kalan yırtıcı tüm balık ödün verilerek deney iptal eder. , Balık euthanize büyük bir plastik kap içinde su 45 L Finquel 8 g karıştırılması ve daha sonra Finquel çözeltisi ile kap içinde balık yerleştirin. Tutanak tkurban her balık maddesinin ağırlığına. Güvenilir sonuçlar için, deney en az 130 gün süreyle, tercihen en az 100 gün boyunca devam gerekir. Işleme süresi kadar yaklaşık -30 ° C'de bir torba, daha sonra çift çanta ve deposuna bir tanktan tüm balık yerleştirin.

2. Balık Homojenizasyon

  1. Yırtıcı balık ve / veya eritme için avlanan balıklar kompozit bir dizi seçin. Kompozitler kısmen çözülmeye bırakın. Her kompozit homojenize 0,5 saat 1 isteyebilir.
  2. Uygun boyutlu karıştırıcılar kullanılarak, her bir kompozit homojenleştirin. Her bir bileşik için, temizlenmesi, aseton-durulanmış ve etiketlenmiş kavanoza homojenat (50 ila 100 g kadar) bir numuneyi. Daha sonra kavanoz kap ve işleme zamanına kadar yaklaşık -30 ° C'de saklayın kavanoz.
  3. Balık homojenize etmek için kullanılan tüm ekipman yıkayın ve daha sonra uygun örnekler arasında damıtılmış su ve metanol ile yıkayın.

3. Ekstraksiyon

  1. 20.0 gr tartılırbir 200 ml çanak içinde homojenize balık doku çözülmüş.
  2. Sodyum sülfat, yaklaşık 40 g ekleyin ve bir spatula ile iyice karıştırın.
  3. Ekstrak içindeki 20 ng / ml 'lik bir nihai konsantrasyon elde edilir konsantrasyonda konjenleyicileri 30, 61, 161, ve 166 içeren Spike'ı taşıyıcı başak solüsyonu ekleyin.
  4. Her 20 dakikada karıştırma sırasında, numune oda sıcaklığına soğumaya bırakın.
  5. Numune, ekstraksiyon için hazırdır ve bu noktada kuru kum bir yoğunluğa ulaşmak için izin verin.
  6. Teflon kaynatmak cips Soxhlet ve kondansatör içeren bir 500 ml'lik şişeye Soxhlet'le cihazı ayarlayın.
  7. Bir kaba fritli disk alt veya kağıt yüksük ile cam takriben kuru balık karışımı ekleyin.
  8. Örnek için kullanılan beher% 50 heksan ve% 50 diklorometan ile 150 ml ilave edilir ve bir spatula ile beher duvarlarını kazıma de karıştırılması.
  9. Soxhlet boyunca ve döngüsüne bağlı şişeye ile Soxhlet üstüne çözücü geçişine izin veren ve onuŞişeye.
  10. Tekrar 150 ml ile ikinci kez tekrarlayın.
  11. Isıtma elemanı üzerine takılı şişesi ile Soxhlet yerleştirin ve kondansatörü takın.
  12. Isıtma elemanı açın ve hafif bir kaynama noktasına getirmek çözücü, daha sonra 16 saat soğuk su kondansatörler beslenir emin en az ekstrakte edin.
  13. Çözücü soğumaya bırakıldıktan sonra, numune şişe, su içermeyen kontrol edin. Su ihtiva eden şişelere, sodyum sülfat ilave edin, su, sodyum sülfat ile emilir kadar girdap.
  14. Bir nitrojen örnek Yoğunlaştırıcısına veya sıcak su banyosu ile bir Kaderna Danimarka (KD) cam kurulumu kullanarak örnek Konsantre.
  15. Numune en az 2 ml 'lik bir hacme gelinceye kadar buharlaştmn ve daha sonra, 5-ml'lik volümetrik bir şişeye için kullanılan cam numunenin aktarmak için heksan kullanılarak küçük bir yıkama 5 ml' lik bir son hacme getirmek için izin verin.
  16. 10 ml hacimli ampullere aktarılır ve örnek bilgiler etiketleyin.

  1. Aktive edilmiş silika jeli, 100 g konsantre sülfürik asit 44 g eklenerek asitleştirilmiş silika jel hazırlayın.
  2. Altındaki cam yünü küçük bir tıkaç içeren bir küçük bir kromatografi kolonu içine asidifiye bir silika jel 10 g, ekleyin.
  3. 10 ml heksan ile sütun ön temizleme işleminden sonra kolona numune ekstraktının 1 ml ilave edilir.
  4. 20 ml heksan ile Kolonu akıtmak ve konik 20 ml'lik cam tüp içinde toplar.
  5. Bir azot akımı altında buharlaştırma azot (N Vap) cihazında cam tüp yerleştirilir ve sıcak su içine batırılır.
  6. En az 1 ml buharlaştırılmakta, ancak kuruyana kadar değildir.
  7. N Vap cihazından çıkarın ve heksan küçük yıkama maddeleri, 1-ml'lik volümetrik şişeye transfer et.
  8. 1.8 ml'lik autosampler şişeye örnek bilgiler ile etiketlenmiş aktarın.
  9. Şişenin içine iç standardın 4 ul Spike. Numune hemen analiz için hazır hale gelir.

5. AnalGaz Kromatografi Ysis - Kütle Spektrometre Negatif Kimyasal İyonizasyon kullanma

  1. Cihazı kalibre etmek için standartlar kullanın: standartlar iyi ayrılmış konjenerlerinin gruplarından oluşan karışımları mevcuttur. Karışımlar yaklaşık 1-5 Arochlors 1016, 1221, 1232, 1242, 1248, 1254 içinde bulunan konjenerlerinin tüm oluşur ve 1260 Karışım 1, çok katlı bir kalibrasyon karışımı şeklinde kullanılır, ve sistem doğrusallık en az hazırlanması ile doğrulanır 2 ve 100 ng / ml arasındaki konsantrasyonlarda beş kalibrasyon seviyeleri. Karmaları 2-5 Her kongener için tek nokta kalibrasyon olarak kullanılır.
  2. Ile, reaktif gazı olarak taşıyıcı gaz (1 ml / dak) ve metan gibi hidrojen ile olumsuz kimyasal iyonizasyon modunda kütle spektrometresi sistemi - kromatografisi ayarlayın.
  3. Ayrılması için 0.25 mikron film kalınlığında DB-XLB ile kaplanmış bir kaynaşmış-silis, kılcal kolon (0.25 mm iç çap × 60 m) kullanın. 26 ile, daha sonra 25 ° C / dakika ile 60 ila 212 ° C fırın sıcaklığı programı,0 ° 1 ° C / dk karıştırılmış, kloroform ve daha sonra 4 dakika son tutma tarihi ile birlikte, 4 ° C / dakika ile 280 ° C arasındadır. Enjektör ve transfer hattı sıcaklıkları 280 ° C'ye ayarlanmış olmalıdır. Yarıksız enjeksiyon modu kullanılarak numunenin 1-2 ul enjekte edilir.
  4. 13C-etiketli decachlorobiphenyl kullanılarak iç standart yöntemiyle, tüm standartlar ve numuneler analiz edin.
  5. İkinci bir kaynak standart ve Aroclors 1242 ve 1260 çalıştırarak ilk kalibrasyon ile ilgili bir kontrol gerçekleştirin ve sonra bu onay prosedüründen gözlenen miktarlarda Aroclor Petkim'de için tahmin değerlerini karşılaştırın.
  6. Tüm numunelerin başlangıç ​​kalibrasyon prosedürü başarılı sağlandıktan sonra, tam bir analiz. Bir kalibrasyon ilk kalibrasyon kalibrasyon karışımların herhangi birini kullanarak, her on örnekleri kontrol çalıştırın.

Net Trophic Transferi Verimliliği 6. Hesaplama

  1. Her kombinasyon o için, γ, net trofik transfer verimini hesaplayınaşağıdaki denklem kullanılarak f tankı ve PCB konjener:
    Denklem 1 [PCB f] Deneyin sonunda tankında yırtıcı balık ortalama PCB konjener konsantrasyonunu, W, F, deney sonunda tanktaki yırtıcı balık ortalama ağırlığı [PCB i] i Deneyin başlangıcında yırtıcı balık ortalama ağırlığı ve yutulur PCB kongener miktarı ağırlığına değinmektedir B deney başlangıcında tanktaki yırtıcı balık ortalama PCB konjener konsantrasyonudur PCB konjener deney sırasında tankı her göl alabalık, ortalama olarak, yutulur.
  2. Tank dur de yırtıcı balık başına yemiş av balık ortalama miktarı (ağırlık) tarafından avlanan balıklar kompozit PCB kongener ortalama konsantrasyonunu çarparak yukarıdaki denklemde payda hesaplayınDeneyin tüm ders ing.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

İlk göl alabalığı nihai göl alabalığı ağırlıkları 853 den 1.566 g (Tablo 1) değişmekteydi iken ortalama ağırlıkları 694 den 907 gr arasında değişmektedir ortalama olarak göl alabalığı, deney sırasında bir büyüme önemli miktarda gösterdi. 135 günlük deney sırasında bir göl alabalığı tarafından tüketilen gıdanın miktarı ortalama 641 den 2.649 gr arasında değişmektedir. Ortalama PCB konjener konsantrasyonları arasında değişen ortalama olarak PCB konjener konsantrasyonları 0.03 ila değişiyordu göl alabalığı PCB konjener konsantrasyonları ortalama tarafından 29.31 için deney başlangıcında 0.01 ila 7.14 ng / g olmuştur (ıslak ağırlık temeli) için, deney sırasında artmış deney (Tablo 2) sonuç. Eylül yakalanmış bloater bölgesinin 10 bileşik örnekleri arasında ortalama PCB konjener konsantrasyonları 0.03 ila 26.56 ng / g arasında değişmektedir. Mayıs yakalanmış bloater bölgesinin 10 bileşik örnekleri arasında ortalama PCB konjener konsantrasyonları 0.03 ila 23.52 ng / g (Tablo 2) arasında değişmektedir. BakınızDeneyde kullanılan bloater hakkında daha fazla bilgi için Madenjian vd. 21.

Γ ortalama tahminleri tüm sekiz tank (Tablo 3) üzerinde ortalama göre, 0,309-0,988 arasında değişmektedir. Bu ortalama tahminleri için standart hatalar 0,029-0,227 arasında değişmektedir. PCB Petkim'de tüm 75 için, önemli ölçüde inaktif göl alabalık için ortalama γ farklılık yoktu aktif göl alabalık için γ demek. Böylece, aktif göl alabalığı onlar inaktif göl alabalığı hemen hemen aynı verimlilikle tüketilen gıda PCB konjenleyicileri korudu.

Molekül başına 5 ila 10, klor atomu artan klorlama derecesi, γ tahminleri hafif bir azalma (Şekil 1) göstermiştir. Ancak, γ PCB Petkim'de klorlama derecesi ile anlamlı farklılık yoktu (tek-yönlü ANOVA: F = 2.16; serbestlik derecesi [df] = 6, 67, p = 0.0579). Genelinde γ Averaging 75 kongenerleri, ortalama değer 0,664 idi.

Günlük K gibi kumaşla 6,0-8,2 yükselmiştir, γ katlanarak (Şekil 2) geriledi. Düşüş Bu oran sıfır (t testi: df = 64, t = -4.09, p = 0.0001) önemli ölçüde farklı oldu, ama günlük K ow birim başına sadece% 7 eşit oldu. Monte eğrisine göre, γ K ow = 6'da 0.70, eşit ve γ ow = 8 (Şekil 2) K'de 0,61 düzeyindeydi.

PCB 75 konjenerlerinin 66 için, γ ortalama tahmini ile ilgili standart hatası (Tablo 3) (0.05 ≤) küçüktü. Diğer dokuz PCB Petkim'de altı, γ ortalama tahmin hakkında standart hatalar (≤ 0.10) oldukça düşük. Yükseköğretim standart hatalar klorlama düşük derecede (molekül başına üç ila beş klor atomu) ile ilişkili bulunmuştur.

hep ">:" keep-together.within-page = fo "çadır Şekil 1
Şekil PCB kongener molekülü başına klor atomu sayısının bir fonksiyonu olarak gösterilmiştir avını ikinci göl alabalığı PCB konjenerlerinin net trofik aktarım etkinliği (γ) 1. tahminleri. Tahminleri bloaters baskın olduğu bir laboratuar deneyi, dayandırılmıştır göl alabalığı beslenir. Şekil Madenjian vd. 18'den izni ile yeniden.

Şekil 2
PCB kongener akış günlük K bir fonksiyonu olarak tasvir avını gelen göl alabalığı PCB Petkim'de net trofik transfer verimi (γ) 2. tahminleri Şekil. Tahminler bloaters göl beslenir sırasında bir laboratuvar deneyi, dayandırılmıştır alabalık. Donatılmış rdaha fazla 6 kumaşla günlük K ile Petkim'de için dışarı çıkma satırı da görüntülenir. Monte regresyon hattı için r 2 değer log K ow ile açıklanabilir günlük γ varyasyon miktarını temsil eder. Şekil Madenjian vd. 18'den izni ile yeniden.

Tablo 1. İlk ortalama ağırlık ve 135-günlük laboratuar deneyde kullanılan göl alabalık nihai ortalama ağırlıkları. Bloaters göl alabalığı beslenmiştir. Ayrıca deney tüm süreci sırasında göl alabalık yenen gıda ortalama miktarı dahildir. Tablo Madenjian vd. 18'den izni ile yeniden.

Tank sayısı Göl alabalığı ilk ortalama ağırlığı (g) Göl alabalığı Final ortalama ağırlığı (g) Tüketimi (g)
1 907 1.345 1.734
2 860 1.339 1.999
3 890 1.518 2.344
4 817 1.566 2.649
5 694 1.242 1.870
6 729 853 641
7 754 1.050 1.203
8 729 1.092 1.336

Göl alabalığı Tablo 2. İlk ve son PCB konjener konsantrasyonları, 135-günlük laboratuar deney sırasında kullanılan sekiz tankları arasında ortalama. Ortalama PCB konjener konsantrasyonlarını deney sırasında göl alabalığı beslenen Eylül-yakaladı ve Mayıs-yakalandı bloaters içinde olan da gösterilmiştir. Tablo ReprMadenjian vd. 18'den izni ile oduced. PCB konjenerler Ballschmiter vd. 20 göre numaralandırılmıştır.

PCB konjener İlk göl alabalığı PCB konjener (ng / g) ortalama konsantrasyon Nihai göl alabalığı PCB konjener (ng / g) ortalama konsantrasyon Bloater PCB konjener ortalama konsantrasyon Eylül-yakaladı (ng / g) Bloater PCB konjener ortalama konsantrasyon-yakalamış (ng / g)
19 1.62 3.41 3.27 2.01
22 0.41 0.66 0.36 0.32
28 1.22 2.24 1.27 0.82
31 1.19 1.97 1.13 0.67
44 1.10 2.08 1.09 </ Td> 0.84
45 0.66 1.74 2.25 1.71
46 0.81 2.51 5.23 3.73
47 1.88 5.72 9.10 5.81
52 2.11 3.76 2.05 1.66
60 0.59 2.04 2.10 1.50
63 0.19 0.68 0.74 0.52
70 3.05 10.25 9.43 6.62
74 0.76 2.76 2.35 1.79
82 0.26 0.91 0.80 0.75
83 0.45 1.60 1.62 1.28
85 1.70 6.63 6.38 5.15
87 1.12 3.47 3.09 2.46
92 1.17 4.16 3.91 3.06
95 2.22 5.06 3.09 2.59
97 1.04 3.37 3.08 2.45
99 3.19 12.38 11.95 9.59
101 3.33 10.25 8.90 7.37
105 2.88 11.35 10.80 9.28
110 4.53 15.78 15.55 12.31
115 0.20 1.03 0.69 0.54 117 0.25 1.24 1.19 0.98
118 6.20 24.17 22.94 19.35
124 0.22 0.79 0.77 0.63
128 1.58 6.26 6.03 5.37
130 0.85 3.26 3.24 2.85
131 0.77 2.97 2.89 2.52
134 0.14 0.44 0.42 0.36
135 0.84 3.19 3.16 2.62
137 0.46 1.77 1.67 1.49
138 7.14 28.31 26.56 23.52
141 0.71 2.50 2.45 2.17
144 0.08 0.22 0.19 0.18
146 2.34 9.10 8.96 7.86
149 2.38 8.18 8.25 6.72
151 0.47 1.53 1.43 1.27
156 0.68 2.65 2.31 1.96
158 0.64 2.42 2.36 1.99
163 2.92 10.24 10.07 8.94
164 0.47 1.81 1.79 1.58
167 0.43 1.65 1.64 1.43
170 1.03 3.94 3.71 3.47
171 0.39 1.46 1.43 1.26
172 0.38 1.45 1.41 1.30
174 0.48 1.83 1.84 1.67
175 0.11 0.42 0.42 0.37
176 0.03 0.09 0.09 0.09
177 0.72 2.67 2.65 2.45
178 0.61 2.33 2.26 2.03
179 0.17 0.60 0.58 0.55
180 3.35 12.84 11.97 10.73
183 1.18 4.44 4.32 3.79
185 0.04 0.14 0.14 0.14
187 3.12 12.07 11.65 10.67
190 0.27 1.02 1.18 1.02
191 0.05 0.20 0.20 0.17
193 0.27 1.03 0.94 0.87
194 0.46 1.73 1.66 1.55
195 0.14 0.54 0.53 0.49
196 0.30 1.12 1.15 1.03
197 0.06 0.23 0.23 0.20
199 0.67 2.44 2.17 2.12
200 0.01 0.03 0.03 0.03
201 0.14 0.53 0.52 0.48
202 0.31 1.14 1.12 1.02
203 0.48 1.83 1.83 1.61
205 0.02 0.09 0.09 0.08
206 0.19 0.70 0.70 0.65
207 0.07 0.25 0.26 0.24
208 0.11 0.41 0.43 0.40
209 0.11 0.36 0.38 0.36

Tablo avını gelen göl alabalığı PCB Petkim'de net trofik transfer verimi (γ) 3. Ortalama tahminleri. Tahminler göl alabalığı bloaters beslenen sırasında 135 günlük laboratuar deneyi, dayandırılmıştır. Her kongener için, tüm sekiz tanklardan γ tahminler ortalama tahmini verim için ortalaması alınmıştır. Ortalamanın standart hatası, parantez içine alınmıştır. Tablo Madenjian vd. 18'den izni ile yeniden. PCB konjenerler Ballschmiter vd. 20 göre numaralandırılmıştır.

PCB konjener Γ ortalama Standart ortalama hatası
19 0.563 0.046
22 0.813 0.127
28 0.900 0.086
31 0.848 0.065
44 0.988 0.058
45 0.474 0.058
46 0.309 0.035
47 0.401 0.029
52 0.911 0.059
60 0.625 0.034
63 0.596 0.036
70 0.702 0.039
74 0.753 0.050
82 0.700 0.038
83 0.644 0.039
85 0,677 0.037
87 0.699 0.038
92 0,681 0.032
95 0.887 0.102
97 0.683 0.032
99 0.675 0.035
101 0.705 0.035
105 0.678 0.035
110 0.647 0.037
115 0.957 0.227
117 0.704 0.050
118 0.680 0.035
124 0.655 0.037
128 0.666 0.035
130 0.644 0.034
131 0.659 0.037
134 0.646 0.032
135 0.653 0.034
137 0.675 0.035
138 0.686 0.033
141 0.639 0.037
144 0.680 0.050
146 0.650 0.034
149 0.628 0.036
151 0.653 0.034
156 0.733 0.051
158 0.657 0.032
163 0.632 0.042
164 0.648 0.035
167 0.642 0.033
170 0.668 0.039
171 0,649 0.038
172 0,649 0.035
174 0.646 0.037
175 0.632 0.038
176 0.636 0.046
177 0.636 0.031
178 0.654 0.040
179 0.647 0.034
180 0,681 0.036
183 0.654 0.038
185 0.611 0.036
187 0.659 0.036
190 0.549 0.031
191 0.629 0.032
193 0.693 0.037
194 0.654 0.035
195 0.643 0.039
196 0.614
197 0.640 0.040
199 0.696 0.036
200 0.543 0.042
201 0.634 0.040
202 0.639 0.036
203 0.631 0.036
205 0.645 0.038
206 0.617 0.036
207 0.606 0.039
208 0.592 0.038
209 0.570 0.037

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Γ en doğru tahminleri için doğru deneyi Deney sırasında tank ve tank her meyvelerin gıda miktarı her yerleştirilen gıda miktarını hem de takip etmek mümkün olmalıdır. Bunu gerçekleştirmek için, deneyci tanklarından meyvelerin gıda kaldırmak ve doğru ağırlığını belirlemek mümkün olmalıdır. Aslında yırtıcı balıklar tarafından yenen gıda doğru izlemeye ek olarak, γ doğru tahmin de deney yeterli süresine bağlı olabilir. Yaygın olarak anılan laboratuar çalışmaları özellikle kendi gıda süresi 22,23 105 224 gün arasında değişmektedir gelen balık için PCB trofik aktarım verimliliğini tahmin etmek için tasarlanmış göz önüne alındığında, en az 100 gün süresi ve tercihen en az 130 gün, tavsiye edilir. Bundan başka, önyargı exp başlangıcında PCB belirlemek için, örnek yırtıcı balık yetersiz sayısına göre γ tahmininde sokulabilireriment 14. Numune boyutu azalan tank artar yırtıcı balık tümü için ortalama konsantrasyon PCB temsili değildir PCB konsantrasyonları ile yırtıcı balık bir numune elde etme olasılığı. İdeal olarak, tank içindeki balıkların yarısı, deneyin başlangıcında PCB belirlemeleri için feda edilmelidir.

Alaka ve alana laboratuar deney sonuçlarının uygulanabilirliğini en üst düzeye çıkarmak için, genellikle alanında yırtıcı balıklar tarafından yenen bir av balık laboratuar deney sırasında yırtıcı balık beslenmek gerekir. Kendi trofik transfer verimi PCB konjenleyicileri 11,24 ihtiva eden gıda maddesi matrisinden doğasına bağlı olabilir. Önceki çalışmalardan elde edilen kanıtlar ticari pelet diyet dayalı γ tahminleri gerçek yırtıcı balık 17 yırtıcı balık besleme dayalı γ tahminlerden daha az olabilir önerdi. Yerine işlenen veya sy daha yırtıcı balık Dolayısıyla, bir diyetnthesized diyet tavsiye edilir.

Γ tahminleri belirsizlik en aza indirmek için, yırtıcı balık ve av balık kompozit hem de homojenize olmalıdır. Homojenleştirme derecesi blender mevcut setinde, kısmen bağlıdır. Büyük yırtıcı balıklar için büyük bir mikser homojenleştirme sürecini başlatmak için gerekli olabilir. Büyük karıştırıcıdan homojenat bir alt örnek daha sonra homojenleştirme daha yüksek bir derecede elde edilebilir küçük bir miksere aktarılır.

Homojenize balık doku örneklerinde PCB konjener konsantrasyonlarının doğru belirlenmesi doğru çeşitli PCB Petkim'de için γ tahmin sürecinin önemli bir bileşenidir. Örneklerin uygun matris parazitleri kaldırmak ve PCB Petkim'de tespiti için düşük seviyesine ulaşmak için çıkarma işlemine takiplerinde temizlenmesi gerekir. Bir gaz kromatografisi kullanımı - negatif kütle spektrometresi sistemidüşük klorine PCB kongenerleri için saptama sınırı bu değerin 25 önemli ölçüde daha yüksek olabilir, ancak tek bir iyon modunda çalıştırılan, kimyasal iyonizasyon kaynağı, daha çok klor PCB kongenerleri için ekstrede 0.02 ng / ml kadar düşük algılama düzeyleri yol açabilir . Bir elektron yakalama dedektörü olumsuz kimyasal iyonizasyon enstrüman için ikame edilebilir ve bu yaklaşım düşük seviye algılama sağlar, ama aynı zamanda matris parazite karşı daha duyarlı olacaktır. Daha uygun hangi yaklaşım (negatif kimyasal iyonizasyon veya elektron yakalama) olduğu için homojenize balık doku örneklerinde PCB konjener konsantrasyonuna bağlı olarak, araştırmacı karar vermeniz gerekir. Çok düşük PCB konjener konsantrasyonları için, elektron yakalama yaklaşım kullanılabilir gerekebilir. Nedeniyle analitik hata 26 algılama sınırına yakın ölçümler sıklıkla nispeten düşük hassasiyet ve doğruluk olduğunu işaret edilmelidir.

Bu çalışmada detaylı metodoloji kolayca balık PCB birikim alanında yeni araştırma soruları için adapte olabilir. Yukarıda belirtildiği gibi, örneğin, γ oranı beslenmesiyle etkilenebilir. Önceki iş γ gıda tüketiminin 14,17 artan oranı düşer önerdi. Tam olarak nasıl γ değerlerini besleyen artan değiştiriyor? Balık beslenen istenildiği için bu çalışmada saptanamamıştır γ ve klorlama derecesi arasındaki ilişkileri ya da γ arasında ve sah log K, yapmak, alt besleme hızlarında tutarlı kalır? Aşağıdaki iki faktörden hangisi γ üzerinde büyük bir etkisi vardır: yiyecek miktarı her gün veya besleme sıklığını tüketilen (yani, her iki veya üç günde bir besleme versus kez her gün besleme)? Aşağıdaki iki faktörden hangisi γ üzerinde büyük bir etkisi vardır: gıda ağırlığı her gün ya da her gün tüketilen gıda enerji miktarını tüketilen? Methem besleme hızı ve gıda türü laboratuvarda kontrol edilebilir, çünkü bu çalışmada detaylı problemlerini kötü problemler, bu soruları cevaplamak için uygundur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
870-L fiberglass tanks Frigid Units RT-430-1
2,380-L fiberglass tanks Frigid Units RT-630-1
Tricaine methanesulfonate (Finquel) Argent Chemical Laboratories, Inc. C-FINQ-UE-100G Eugenol could also be used as an anesthetic.
Ashland chef knife Chicago Cutlery SKU 1106336
Cutting board Williams-Sonoma 3863586
Hobart verical mixer (40 quart) Hobart Corporation
1.9-L food processor Robot Coupe, Inc. RSI 2Y1 
Polyethylene bags (various sizes) Arcan Inc.
I-Chem jars I-Chem 220-0125
Top-load electronic balance Mettler Toledo Mettler PM 6000 
Sodium sulfate, anhydrous - granular EMD SX0760E-3
Glass extraction thimbles (45 mm x 130 mm) Wilmad-Lab Glass LG-7070-114
Teflon boiling chips Chemware 919120
Rapid Vap nitrogen sample concentrator Labconco 7910000
N-Vap nitrogen concentrator Organomation 112
Soxhlet extraction glassware (500 ml) Wilmad-Lab Glass  LG-6900-104
Hexane Burdick & Jackson  Cat. 211-4
Dichloromethane Burdick & Jackson  Cat. 300-4
Silica gel BDH Cat. BDH9004-1KG
Labl Line 5000 mult-unit extraction heater Lab Line Instruments
Agilent 5973 GC/MS with chemical ionization Agilent 5973N
Internal standard solution  Cambridge Isotope Laboratories EC-1410-1.2
PCB congener calibration standards Accustandard C-CSQ-SET
DB-XLB column (60 m x 0.25 mm, 0.25 micron) Agilent/ J&W 122-1262

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Madenjian, C. P., Carpenter, S. R., Rand, P. S. Why are the PCB concentrations of salmonine individuals from the same lake so highly variable? Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 51 (4), 800-807 (1994).
  2. Madenjian, C. P., et al. Net trophic transfer efficiency of PCBs to Lake Michigan coho salmon from their prey. Environmental Science and Technology. 32 (20), 3063-3067 (1998).
  3. Thomann, R. V. Bioaccumulation model of organic chemical distribution in aquatic food chains. Environmental Science and Technology. 23 (6), 699-707 (1989).
  4. Calabrese, E. J., Baldwin, L. A. Performing ecological risk assessments. , Lewis. Boca Raton, Florida. (1993).
  5. Madenjian, C. P., et al. Variation in net trophic transfer efficiencies among 21 PCB congeners. Environmental Science and Technology. 33 (21), 3768-3773 (1999).
  6. Jackson, L. J., Schindler, D. E. Field estimates of net trophic transfer of PCBs from prey fishes to Lake Michigan salmonids. Environmental Science and Technology. 30 (6), 1861-1865 (1996).
  7. Gobas, F. A. P. C., Muir, D. C. G., Mackay, D. Dynamics of dietary bioaccumulation and faecal elimination of hydrophobic organic chemicals in fish. Chemosphere. 17 (5), 943-962 (1988).
  8. Madenjian, C. P., O’Connor, D. V., Rediske, R. R., O’Keefe, J. P., Pothoven, S. A. Net trophic transfer efficiencies of polychlorinated biphenyl congeners to lake whitefish (Coregonus clupeaformis) from their food. Environmental Toxicology and Chemistry. 27 (3), 631-636 (2008).
  9. Isosaarl, P., Kiviranta, H., Lie, Ø, Lundebye, A. K., Ritchie, G., Vartiainen, T. Accumulation and distribution of polychlorinated dibenzo-p-dioxin, dibenzofuran, and polychlorinated biphenyl congeners in Atlantic salmon (Salmo salar). Environmental Toxicology and Chemistry. 23 (7), 1672-1679 (2004).
  10. Buckman, A. H., Brown, S. B., Hoekstra, P. F., Solomon, K. R., Fisk, A. T. Toxicokinetics of three polychlorinated biphenyl technical mixtures in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Environmental Toxicology and Chemistry. 23 (7), 1725-1736 (2004).
  11. Burreau, S., Axelman, J., Broman, D., Jakobsson, E. Dietary uptake in pike (Esox lucius) of some polychlorinated biphenyls, polychlorinated naphthalenes and polybrominated diphenyl ethers administered in natural diet. Environmental Toxicology and Chemistry. 16 (12), 2508-2513 (1997).
  12. Madenjian, C. P., DeSorcie, T. J., Stedman, R. M. Ontogenic and spatial patterns in diet and growth of lake trout in Lake Michigan. Transactions of the American Fisheries Society. 127 (2), 236-252 (1998).
  13. Paterson, G., Whittle, D. M., Drouillard, K. G., Haffner, G. D. Declining lake trout (Salvelinus namaycush) energy density: are there too many salmonid predators in the Great Lakes? Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 66 (6), 919-932 (2009).
  14. Madenjian, C. P., O’Connor, D. V., Nortrup, D. A. A new approach toward evaluation of fish bioenergetics models. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 57 (5), 1025-1032 (2000).
  15. Madenjian, C. P., Pothoven, S. A., Kao, Y. C. Reevaluation of lake trout and lake whitefish bioenergetics models. Journal of Great Lakes Research. 39 (2), 358-364 (2013).
  16. Madenjian, C. P., et al. Evaluation of a lake whitefish bioenergetics model. Transactions of the American Fisheries Society. 135 (1), 61-75 (2006).
  17. Madenjian, C. P., O’Connor, D. V., Chernyak, S. M., Rediske, R. R., O’Keefe, J. P. Evaluation of a chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) bioenergetics model. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 61 (4), 627-635 (2004).
  18. Madenjian, C. P., David, S. R., Rediske, R. R., O’Keefe, J. P. Net trophic transfer efficiencies of polychlorinated biphenyl congeners to lake trout (Salvelinus namaycush) from its prey. Environmental Toxicology and Chemistry. 31 (12), 2821-2827 (2012).
  19. Madenjian, C. P., O'Connor, D. V. Laboratory evaluation of a lake trout bioenergetics model. Transactions of the American Fisheries Society. 128 (5), 802-814 (1999).
  20. Ballschmiter, K., Bacher, R., Mennel, A., Fischer, R., Riehle, U., Swerev, M. The determination of chlorinated biphenyls, chlorinated dibenzodioxins, and chlorinated dibenzofurans by GC-MS. HRC Journal of High Resolution Chromatography. 15 (4), 260-270 (1992).
  21. Madenjian, C. P., David, S. R., Pothoven, S. A. Effects of activity and energy budget balancing algorithm on laboratory performance of a fish bioenergetics model. Transactions of the American Fisheries Society. 141 (5), 1328-1337 (2012).
  22. Lieb, A. J., Bills, D. D., Sinnhuber, R. O. Accumulation of dietary polychlorinated biphenyls (Aroclor 1254) by rainbow trout. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 22 (4), 638-642 (1974).
  23. Niimi, A. J., Oliver, B. G. Biological half-lives of polychlorinated biphenyl (PCB) congeners in whole fish and muscle of rainbow trout (Salmo gairdneri). Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 40 (9), 1388-1394 (1983).
  24. Gobas, F. A. P. C., Wilcockson, J. B., Russell, R. W., Haffner, G. D. Mechanism of biomagnification in fish under laboratory and field conditions. Environmental Science and Technology. 33 (1), 133-141 (1999).
  25. Dmitrovic, J., Chan, S. C. Determination of polychlorinated biphenyl congeners in human milk by gas chromatography – negative chemical ionization mass spectrometry after sample clean-up by solid-phase extraction. Journal of Chromatography B. 778 (1-2), 147-155 (2002).
  26. Zorn, M. E., Gibbons, R. D., Sonzogni, W. C. Weighted least-squares approach to calculating limits of detection and quantification by modeling variability as a function of concentration. Analytical Chemistry. 69 (15), 3069-3075 (1997).

Tags

Çevre Bilimleri Sayı 90 trofik transfer verimi poliklorlu bifenil konjenerler göl alabalığı etkinlik kirleticiler birikimi risk değerlendirmesi toksik eşdeğer
Göl Alabalık PCB kongenerinin Net Trofik Transferi Etkinliklerinin Laboratuvarı Tahmini (<em&gt; Salvelinus namaycush</em&gt;) Onun Prey dan
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Madenjian, C. P., Rediske, R. R.,… More

Madenjian, C. P., Rediske, R. R., O'Keefe, J. P., David, S. R. Laboratory Estimation of Net Trophic Transfer Efficiencies of PCB Congeners to Lake Trout (Salvelinus namaycush) from Its Prey. J. Vis. Exp. (90), e51496, doi:10.3791/51496 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter