Summary

제브라피쉬의 초기 수명 단계에서 형광 미세 플라스틱의 축적 및 분포

Published: July 04, 2021
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Summary

제브라피쉬 배아/애벌레는 외부적으로 발달하며 광학적으로 투명합니다. 초기 생활 단계에서 물고기에 있는 미세 플라스틱의 bio축적은 형광으로 표지된 microbeads로 쉽게 평가됩니다.

Abstract

새로운 유형의 환경 오염 물질인 미세 플라스틱은 수생 환경에서 널리 발견되었으며 수생 생물에 큰 위협이 됩니다. 미세 플라스틱의 생체 축적은 독성 효과에 중요한 역할을합니다. 그러나, 미립자로, 그들의 생체 축적은 많은 그밖 오염 물질과 다릅니다. 여기에 설명된 형광 미세 플라스틱을 사용하여 제브라피시 배아 또는 애벌레에서 미세 플라스틱의 축적 및 분포를 시각적으로 결정하는 실행 가능한 방법이다. 배아는 120h에 대해 직경 500 nm의 형광 미세 플라스틱의 다른 농도 (0.1, 1 및 10 mg/L)에 노출됩니다. 그것은 미세 플라스틱 농도 의존방식으로 제브라피시 배아 / 애벌레에서 생물 축적 할 수있는 결과에 표시됩니다. 부화하기 전에 배아 초리온 주변에서 강한 형광이 발견됩니다. 얼룩말 애벌레에있는 동안, 노른자 낭, 심낭, 위장관은 미세 플라스틱의 주요 축적 사이트입니다. 그 결과는 초기 생활 단계에서 제브라피시의 미세 플라스틱의 섭취와 내재화를 보여 주며, 이는 수생 동물에 대한 미세 플라스틱의 영향을 더 잘 이해할 수 있는 기반을 제공합니다.

Introduction

1900년대에 처음 합성된 이래, 플라스틱은 다양한 분야에서 널리 사용되어 글로벌 생산1의급속한 성장을 초래합니다. 2018년에는세계적으로 약 3억 6천만 톤의 플라스틱이 생산되었습니다. 자연 환경의 플라스틱은 화학적, 물리적 또는 생물학적 공정으로 인해 미세 입자로 저하됩니다3. 일반적으로 미세 플라스틱 입자< 5mm 크기는 미세 플라스틱4로정의된다. 마이크로 플라스틱은 또한 화장품5의마이크로비드와 같은 특정 응용 분야에 대해 설계되었습니다. 거의 영구적인 오염 물질로, 미세 플라스틱은 환경에 축적되고, 과학자, 정책 입안자 및대중으로부터점점 더 많은 관심을 끌고있다1,6. 이전 연구는 미세 플라스틱이 위장 손상7,신경 독성8,내분비 장애9,산화 스트레스10 및 DNA 손상11과같은 물고기에 악영향을 일으킬 수 있음을 문서화했다. 그러나, 미세 플라스틱의 독성은 완전히 지금까지 밝혀지지 않았다12,13.

Zebrafish 배아는 작은 크기, 외부 수정, 광학 투명성 및 대형 클러치를 포함하여 많은 실험적 이점을 제공하며, 초기 수단계에서 물고기에 대한 오염 물질의 영향을 연구하는 생체 내 이상적인 모델 유기체로 간주됩니다. 또한 생물학적 반응평가를 위해서는 제한된 양의 시험 물질만 필요합니다. 여기서, 제브라피쉬 배아는 5일 동안 미세플라스틱(0.1, 1, 10 mg/L)의 상이한 농도에 노출되고, 제브라피시 배아/유충에서 미세플라스틱의 생체 축적 및 분포를 평가한다. 이 결과는 물고기에 미세 플라스틱의 독성에 대한 우리의 이해를 발전시키고, 여기에 설명 된 방법은 잠재적으로 제브라피시의 초기 생활 단계에서 형광 물질의 다른 유형의 축적 및 분포를 결정하기 위해 일반화 될 수있다.

Protocol

성인 얼룩말 물고기는 중국 제브라피시 자원 센터 (우한, 중국)에서 유래. 이 실험은 국가 가이드 “동물 복지의 윤리적 검토를위한 실험실 동물 지침 (GB / T35892-2018)에 따라 수행되었습니다. 1. 배아 수집 14:10h 광전지에서 일정한 온도(28 ± 0.5°C)에서 숯여과 수돗물 시스템(pH 7.0 ± 0.2)을 재순환하는 20L 유리 탱크에서 물고기를 유지합니다. 아르테미아 나우플리?…

Representative Results

형광 미세 플라스틱의 분포 및 축적은 도 1 및 표 1에표시됩니다. 노출되지 않은 그룹(control)에서 눈에 보이는 형광이 관찰되지 않습니다. 그러나, 형광의 축적은 미세 플라스틱 (24 hpf)의 다른 농도에 노출 된 후 초리온을 둘러싼 발견된다. 녹색 형광은 또한 애벌레에서 검출되고, 형광 수준은 농도 및 시간 의존적인 방식으로 증가하는 것처럼 보입니다. 노른자 낭…

Discussion

EU 지침 2010/63/EU와 같은 과학적 목적으로 사용되는 동물의 보호지침에 따르면, 독립적인 먹이주기(5일 후수정)단계까지 제브라피시의 초기 생활 단계 실험에 대해 동물 윤리 허가는 필수가 아니다. 그러나, 모범 복지 관행은 제브라피시의 사용을 최적화하는 데 중요하며, 예를 들어 마취와 안락사의 인도적 방법이 우려되어야 합니다. 에틸 3-aminobenzoate 메탄황산염 (MS-222, 또는 트?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 중국 국립 자연과학 재단(21777145, 22076170)과 창장학자 및 대학 혁신 연구팀(IRT_17R97)의 지원을 받았습니다.

Materials

Fluorescent microscope Nikon, Japan Eclipse Ti-S
Green fluorescently labeled polystyrene beads Phosphorex, USA 2103A
Tricaine Sigma-Aldrich, USA A5040

References

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Cite This Article
Xu, C., Guo, H., Wang, R., Li, T., Gu, L., Sun, L. Accumulation and Distribution of Fluorescent Microplastics in the Early Life Stages of Zebrafish. J. Vis. Exp. (173), e62117, doi:10.3791/62117 (2021).

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