日本語AIでPubMedを検索
微細藻類クロレラの細胞生存率、色素含量、酸化ストレスおよび超微細構造変化の解析による、各種ポリスチレン系マイクロおよびナノプラスチックの毒性効果の検討
Investigation of the toxic effects of different polystyrene micro-and nanoplastics on microalgae Chlorella vulgaris by analysis of cell viability, pigment content, oxidative stress and ultrastructural changes.
PMID: 32510417 DOI: 10.1016/j.marpolbul.2020.111278.
抄録
サイズの異なるプラスチック（マイクロサイズとナノサイズ）は、水生環境でしばしば確認されていますが、それらが海洋生物に与える影響については、あまり研究されていません。それにもかかわらず、それらのプラスチックが海洋生物に及ぼす影響については、これまで広く調査されてきませんでした。本研究では、マイクロプラスチックおよびナノプラスチックへの暴露に対する微細藻類クロレラの応答を長期毒性試験を用いて検討した。試験に用いたプラスチックは、直径20nm、50nm、500nmのカルボキシル化ポリスチレンと無官能化ポリスチレンであった。その結果、20nmと50nmの小さなプラスチックに暴露した場合、藻類細胞の生存率とクロロフィルa濃度の低下が観察された。また、乳酸脱水素酵素活性と活性酸素種濃度/生成量は、20nmナノプラスチックに曝露した後、対照と比較して有意に高くなった。フーリエ変換赤外(FTIR)分光分析の結果、ナノプラスチックの微細藻類への付着と細胞外高分子物質の再配列が確認された。細胞ストレスは、細胞サイズの増加、細胞壁の変形、デンプン粒の体積増加として現れた。
Plastics of different sizes (micro- and nano-sized) are often identified in aquatic environments. Nevertheless, their influence on marine organisms has not been widely investigated. In this study, the responses of the microalga Chlorella vulgaris to micro- and nanoplastics exposure were examined using long term toxicity test. The plastics tested were carboxyl-functionalized and non-functionalized polystyrene of 20, 50 and 500 nm in diameter. A reduction in algal cell viability and chlorophyll a concentration has been observed after exposure to the small sizes (20 and 50 nm) of plastics. Lactate dehydrogenase activity and reactive oxygen species concentration/production were significantly higher after exposure to the 20 nm nanoplastics than that of control confirming the stress condition. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy analysis proved the attachment of nanoplastics to microalgae and rearrangement of extracellular polymeric substances. The cellular stress appeared as increased cell size, deformed cell wall and increased volume of starch grains.
Copyright © 2020 Elsevier Ltd. All rights reserved.