Zebrafiskfostre/larver udvikler sig eksternt og er optisk gennemsigtige. Bioakkumulering af mikroplast i fisk i de tidlige livsstadier vurderes let med fluorescerende mærkede mikroperler.
Som en ny type miljøforurenende stoffer er mikroplast i vid udstrækning blevet fundet i vandmiljøet og udgør en høj trussel mod vandorganismer. Bioakkumulering af mikroplast spiller en central rolle i deres toksiske virkninger; Som partikel er deres bioakkumulationer imidlertid forskellige fra mange andre forurenende stoffer. Beskrevet her er en mulig metode til visuelt at bestemme akkumulering og distribution af mikroplast i zebrafisk embryoner eller larver ved hjælp af fluorescerende mikroplast. Embryoner udsættes for forskellige koncentrationer (0,1, 1 og 10 mg/l) fluorescerende mikroplast med en diameter på 500 nm i 120 timer. Det fremgår af resultaterne, at mikroplast kan bioakkumulere i zebrafiskembryoner/larver på en koncentrationsafhængig måde. Før udklækning findes stærk fluorescens omkring den embryonale chorion; mens der i zebrafisk larver, æggeblomme sæk, pericardium, og mave-tarmkanalen er de vigtigste akkumulerede steder af mikroplast. Resultaterne viser optagelse og internalisering af mikroplast i zebrafisk i tidlige livsstadier, hvilket vil danne grundlag for en bedre forståelse af mikroplastens indvirkning på vanddyr.
Siden første syntetiseret i 1900-tallet, plast er meget udbredt på forskellige områder, hvilket resulterer i hurtig vækst i den globale produktion1. I 2018 blev der produceret ca. 360 millioner tons plast på verdensplan2. Plasten i det naturlige miljø nedbrydes til fine partikler på grund af kemiske, fysiske eller biologiske processer3. Generelt defineres fine plastpartikler <5 mm i størrelse som mikroplast4. Mikroplast er også udviklet til specifikke anvendelser, såsom mikroperler fra kosmetiske produkter5. Som næsten permanente forurenende stoffer akkumuleres mikroplast i miljøet og har tiltrukket sig stigende opmærksomhed fra forskere, politikere og offentligheden1,6. Tidligere undersøgelser dokumenterede, at mikroplast kan forårsage skadelige virkninger hos fisk, såsom gastrointestinale skader7, neurotoksicitet8, hormonforstyrrelser9, oxidativ stress10 og DNA-skade11. Mikroplastens toksicitet er imidlertid endnu ikke blevet fuldt afsløret12,13.
Zebrafiskembryoner tilbyder mange eksperimentelle fordele, herunder lille størrelse, ekstern befrugtning, optisk gennemsigtighed og store koblinger, og betragtes som en ideel modelorganisme til in vivo, der studerer virkningerne af forurenende stoffer på fisk i tidlige livsstadier. Desuden er der kun behov for begrænsede mængder teststoffer til vurdering af biologiske reaktioner. Her udsættes zebrafiskembryoner for forskellige koncentrationer af mikroplast (0,1, 1, 10 mg/l) i 5 dage, og bioakkumulation og distribution af mikroplast i zebrafiskembryoner/larver evalueres. Dette resultat vil fremme vores forståelse af toksiciteten af mikroplast til fisk, og den metode, der er beskrevet her, kan potentielt generaliseres for at bestemme akkumulering og distribution af andre typer fluorescerende materialer i de tidlige livsstadier af zebrafisk.
I henhold til retningslinjen om beskyttelse af dyr, der anvendes til videnskabelige formål, såsom EU-direktiv 2010/63/EU, er tilladelse til dyreetik ikke obligatorisk for et forsøg med tidlige livsstadier for zebrafisk, før det stadium, hvor de kan fodres uafhængigt (5 dage efter befrugtningen)17. Bedste velfærdspraksis er imidlertid vigtig for at optimere brugen af zebrafisk, og f.eks. Ethyl 3-aminobenzoat metansulfat (MS-222, eller tricain), den rutinemæssigt anvendte agent i de fleste la…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev finansieret af National Natural Science Foundation of China (21777145, 22076170), og Programmet for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University (IRT_17R97).
Fluorescent microscope | Nikon, Japan | Eclipse Ti-S | |
Green fluorescently labeled polystyrene beads | Phosphorex, USA | 2103A | |
Tricaine | Sigma-Aldrich, USA | A5040 |