Summary

Acumulação e Distribuição de Microplásticos Fluorescentes nos Estágios Iniciais da Vida dos Zebrafish

Published: July 04, 2021
doi:

Summary

Os embriões/larvas de zebrafish desenvolvem-se externamente e são opticamente transparentes. A bioacúscula de microplásticos em peixes em estágios iniciais da vida é prontamente avaliada com microesferas fluorescentes rotuladas.

Abstract

Como um novo tipo de poluente ambiental, o microplástico tem sido amplamente encontrado no ambiente aquático e representa uma alta ameaça aos organismos aquáticos. A bioacúsculação de microplásticos desempenha um papel fundamental em seus efeitos tóxicos; no entanto, como uma particulada, suas bioacúsculas são diferentes de muitos outros poluentes. Descrito aqui é um método viável para determinar visualmente o acúmulo e distribuição de microplásticos em embriões de zebrafish ou larvas usando microplásticos fluorescentes. Os embriões são expostos a diferentes concentrações (0,1, 1 e 10 mg/L) de microplásticos fluorescentes com diâmetro de 500 nm para 120 h. É mostrado nos resultados que os microplásticos podem bioacúsolar em embriões/larvas de zebrafish de forma dependente da concentração. Antes de eclodir, a fluorescência forte é encontrada ao redor do acorde embrionário; enquanto em larvas de zebrafish, o saco de gema, pericárdio e trato gastrointestinal são os principais locais acumulados de microplásticos. Os resultados demonstram a absorção e internalização de microplásticos em zebrafish em estágios iniciais da vida, o que fornecerá base para uma melhor compreensão do impacto dos microplásticos nos animais aquáticos.

Introduction

Desde a primeira sintetização na década de 1900, os plásticos são amplamente utilizados em diversos campos, resultando em rápido crescimento da produção global1. Em 2018, aproximadamente 360 milhões de toneladas de plásticos foram produzidas em todo o mundo2. Os plásticos no ambiente natural se degradarão a partículas finas devido aos processos químicos, físicos ou biológicos3. Geralmente, partículas plásticas finas <5 mm de tamanho são definidas como microplásticos4. Os microplásticos também são projetados para aplicações específicas, como microesferas de produtos cosméticos5. Como contaminantes quase permanentes, os microplásticos são acumulados no meio ambiente, e têm atraído cada vez mais atenção de cientistas, formuladores de políticas e público1,6. Estudos anteriores documentaram que microplásticos podem causar efeitos adversos em peixes, como danos gastrointestinais7,neurotoxicidade8,interrupção endócrina9,estresse oxidativo10 e dano de DNA11. No entanto, a toxicidade dos microplásticos não foi totalmente revelada até agora12,13.

Os embriões de zebrafish oferecem uma série de vantagens experimentais, incluindo pequeno tamanho, fertilização externa, transparência óptica e grandes embreagens, e é considerado como um organismo modelo ideal para in vivo estudar os efeitos de poluentes em peixes em estágios iniciais da vida. Além disso, apenas quantidades limitadas de substâncias de teste são necessárias para a avaliação de respostas biológicas. Aqui, os embriões de zebrafish são expostos a diferentes concentrações de microplásticos (0,1, 1, 10 mg/L) durante 5 dias, e a bioacúscula e distribuição de microplásticos em embriões/larvas de zebrafish são avaliadas. Este resultado avançará nossa compreensão sobre a toxicidade dos microplásticos aos peixes, e o método descrito aqui pode potencialmente ser generalizado para determinar o acúmulo e distribuição de outros tipos de materiais fluorescentes nos estágios iniciais da vida dos zebrafish.

Protocol

Os zebrafish adultos são originários do Centro de Recursos de Zebrafish da China (Wuhan, China). Os experimentos foram realizados em conformidade com o guia nacional “Guia Animal Laboratorial para Revisão Ética do Bem-Estar Animal (GB/T35892-2018). 1. Coleção de embriões Mantenha os peixes em tanques de vidro de 20 L com sistema de água da torneira filtrado por carvão (pH 7.0 ± 0,2) a uma temperatura constante (28 ± 0,5 °C) em um fotoperperióduodo de 14:10 h de luz: escu…

Representative Results

A distribuição e o acúmulo de microplásticos fluorescentes são mostrados na Figura 1 e Tabela 1. Nenhuma fluorescência visível é observada no grupo não exposto (controle). No entanto, um acúmulo de fluorescência é encontrado em torno do chorão após exposição a diferentes concentrações de microplásticos (24 hpf). A fluorescência verde também é detectada em larvas, e os níveis de fluorescência parecem aumentar de forma dependente da concentração e do …

Discussion

De acordo com a diretriz sobre a proteção de animais utilizados para fins científicos, como a Diretiva da UE 2010/63/UE, a permissão de ética animal não é obrigatória para um experimento com estágios iniciais de zebrafish até o estágio de ser capaz de alimentação independente (5 dias após a fertilização)17. No entanto, a melhor prática de bem-estar é importante para otimizar o uso de zebrafish, e, por exemplo, os métodos humanos de anestesia e eutanásia devem ser preocupantes. …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi financiado pela Fundação Nacional de Ciência Natural da China (21777145, 22076170), e pelo Programa de Estudiosos de Changjiang e Equipe de Pesquisa Inovadora na Universidade (IRT_17R97).

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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