Name: ecotoxicological method with marine bacteria vibrio anguillarum to evaluate the acute toxicity of environmental contaminants
Uploaded: 2017-05-26T13:00:00
Duration: 11 min 26 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ecotoxicological Method with Marine Bacteria Vibrio anguillarum to Evaluate the Acute Toxicity of Environmental Contaminants at JoVE.com

Bu çalışma, araştırma projesi tarafından finanse edildi: &quot;NanoBioTech ortamı, Progetto 2: Ambiente, Biyo -Teknoloji Teknolojisi: Çevre ve Sağlık Projesi 2: Çevre&quot; Ekotoksikolojik Araçlar ve Yöntemleri Nanopartiküllerin izlenmesi &quot; ) Lazio-Consorzio Hypatia Bölgesi&#39;nden LM&#39;ye verilmiştir. AR, daha önce belirtilen proje çerçevesinde Tor Vergata / Regione Lazio-Consorzio Hypatia Üniversitesi&#39;nden doktora sonrası hibe ile finanse edildi. ISPRA-Tor Vergata Üniversitesi (N. 2015/52857) ile yapılan bir anlaşma, tesislerin karşılıklı kullanımına ve araştırmacıların değişimine izin verdi. Yazarlar, tüm mikrobik faaliyetler için koruyucu meleğimiz olan Prof. Maria Cristina Thaller&#39;e, mikrobik dünyaya ilgi duyma ve konuyla ilgili araştırmalarımızı iyileştirmeye büyük katkılarından dolayı borçluyuz. Yazarlar Andrea Tornambè ve Eri&#39;yi minnetle kabul ettilerKa Magaletti, Fitoplankton ekolojisi ve ekotoksikoloji ile ilgili ISPRA Laboratuarı ile değerli işbirliği için.

1. Reaktiflerin / Materyallerin Hazırlanması <ol><li> Test konsantrasyonları ile etiketlenmiş test kapları olarak 15 mL steril tüplerin yanı sıra bakteri süspansiyonlarının seri seyreltilmesi için steril 1.5 mL tüpler hazırlayın (yaklaşık 300). </li><li> Temas ortamı olarak% 2 NaCl çözeltisi hazırlayın ve sterilize edin. Alternatif olarak, 5-40 arasında değişen tuzluluk derecesine sahip sterilize edilmiş sentetik veya doğal deniz suyu kullanın. </li><li> Etiket talimatlarına göre triptik soya agar (TSA) büyüme ortamını% 2 NaCl ile hazırlayın ve ortamda zaten bulunan NaCl miktarını göz önünde bulundurun. </li><li> Daha önce test konsantrasyonu ve maruz kalma süresi, çoğaltma sayısı ve seyreltme faktörü ile etiketlenmiş 90 mm Petri kaplarına TSA (soğuk ama yine de sıvı) dökün; 19 mL uygun bir hacimdir. </li><li> Triptik soy broth (TSB) büyüme ortamını etiket talimatlarına göre hazırlayın. Maruz bırakma ortamıyla aynı tuzluluk elde etmek için uygun miktarda NaCl ekleyin. </li><li> hazırlamakÇift damıtılmış su ile CuSO4 stok solüsyonu ve 0.22 mikronluk şırınga filtresi kullanarak (gerekli) alikotu sterilize edin. Çevresel numuneler için, numunenin uygun seyreltik aralıklarını hazırlayın ve 0.22 um&#39;lik şırınga filtresi kullanarak sterilize edin. </li><li> Test konsantrasyonları ile etiketlenmiş 15 mL tüpler içine test solüsyonları hazırlayın. Negatif kontrol, 5 mL maruz kalma maddesi (% 2 NaCl) ile doldurun. 5 mL son hacimde test konsantrasyonlarını elde etmek için diğer tüpleri uygun miktarda maruz bırakma ortamı ve CuSO 4 stok solüsyonu ile doldurun. </li></ol> 2. Bakteri İnokülum Hazırlığı <ol><li> Testten 12-18 saat önce, Vibrio anguillarum&#39;un sıvı bir taze kültürü hazırlayın . Steril bir halka kullanarak, katı bir ortamda (TSA) gece boyunca bir kültürden izole edilmiş tek bir koloni seçin. 10 mL TSB ile doldurulmuş bir tüp aşılanır ve 12-18 saat boyunca 25 ° C&#39;de bakteri kültürü kuluçkalanır. </li&gt; <li> 12-18 saat sonra inokulumun spektrofotometrik olarak bakteri konsantrasyonunu hesaplayın. İnküboyu vorteksleyin ve TSB&#39;yi boş olarak kullanarak 600 nm dalga boyundaki optik yoğunluğu ölçün. </li><li> Bilinen bir bakteri konsantrasyonu elde etmek için, bu formüle göre hesaplanan TSB miktarını ilave ederek 2 mL vortekslenmiş aşıdan seyreltin: TSB mL = [(OD / 0.14) x2] - 2. </li><li> Seyreltilmiş inokulumun optik yoğunluğunun 0.140 (± 0.005) olduğunu doğrulayın; bu, McFarland nefelometrik standartta 0.5 noktasına karşılık gelir. </li><li> Seyreltilmiş aşıları 3,000 g&#39;da 10 dakika santrifüjleyin. Süpernatantı eleyin ve 1 mL% 2 NaCl solüsyonunda (maruz kalma ortamı) mikrobiyal pelleti tekrar süspanse edin. </li></ol> 3. Maruz kalmayı test etme <ol><li> Kontrol dahil olmak üzere her tüpe 150 uL yeniden süspanse edilmiş bakteri inokulumu ekleyin. V. anguillarum süspansiyonlarını 25 ° C&#39;de 6 saat karanlıkta ve sürekli olarak inkübe edinÇökmesini önlemek için titriyor. </li><li> Maruz kalma zamanının başında (T 0 ) ve sonunda (T 6 ), maruz kalan tüm bakteri süspansiyonlarında bakteri sayımı koloni oluşturma ünitesi (CFU) sayma yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilir. </li><li> Her bir maruz kalmış bakteri süspansiyonunun seri seyreltmelerini üç kat halinde hazırlayın ve on kat seyreltme faktörü uygulayın (10 -5&#39;e kadar). 900 μL maruz kalma ortamı (% 2 NaCl) ile dolu ilgili boruya her bir bakteri süspansiyonundan 100 uL ekleyin. Bakterileri yeniden askıya almak için her adımda vorteks uygulayarak seri seyreltme işlemine devam edin. </li><li> İlgili bölümdeki TSA Petri kaplarındaki 10-4 ve 10-5 seyreltmelerden oluşan plakadan 10 uL. Plakayı döndürerek damlaları küçük bir daireye hızlıca kaydırın. Plakaları 25 ° C&#39;de 48 saat inkübe edin. </li></ol> 4. CFU Sayımı <ol><li> 48 saat sonra, Petri yemeklerinde yetiştirilen kolonileri sayın; Barındıran tabaklar bDoğru sayım için 5 ve 50 koloniler en uygunudur. </li><li> Aşağıdaki formülleri uygulayarak her maruz kalmış bakteri süspansiyonunun mL başına canlı bakteri sayısını hesaplayın: 10 -4 → CFU / mL = n ° CFU x 100 x 10,000 10 -5 → CFU / mL = n ° CFU x 100 x 100,000 </li><li> Kontrol ile karşılaştırıldığında mortaliteyi değerlendirmek için paralel çoğaltılmalarda elde edilen sayımların ortalamasını kullanın. Aşağıdaki formülü kullanarak mortaliteyi yüzde olarak hesaplayın: M% = 100 - [(N / C) * 100] NOT: Burada N = toksik maddeye maruz kaldıktan sonra yetiştirilen CFU / mL sayısı; C = kontrol ortamında yetiştirilen CFU sayısı. </li><li> Uygun bir istatistiksel yazılım kullanarak doğrusal regresyon analiziyle LC 50&#39;yi ( örn . Aktif olarak çoğaltan bakterilerin sayısını mL başına% 50 CFU / mL azaltan toksikant konsantrasyonunu) hesaplayın (materyal tablosuna bakın). Tek yönlü varyans analizi (ANOVA) uygulayınTedaviler arasındaki önemli farklılıkları değerlendirmek için post-hoc pairwise t- testleri sayesinde. </li></ol>

<ol>
	<li>Parvez, S., Venkataraman, C., Mukherji, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+on+advantages+of+implementing+luminescence+inhibition+test+(Vibrio+fischeri)+for+acute+toxicity+prediction+of+chemicals.">A review on advantages of implementing luminescence inhibition test (Vibrio fischeri) for acute toxicity prediction of chemicals.</a> Environm. Internat. 32 (2), 256-268 (2006).</li><li>Rad, M., Shahsavani, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+characterization+of+Vibrio+(Listonella)+anguillarum+from+catfish.">Isolation and characterization of Vibrio (Listonella) anguillarum from catfish.</a> Turkish J. Veter. Animal. 34 (4), 413-415 (2010).</li><li>Thompson, F., Iida, T., Swings, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodiversity+of+Vibrios.">Biodiversity of Vibrios.</a> Microbiol. Mol. Biol. Rev. 68, 403-431 (2004).</li><li>Austin, B., Austin, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibrionaceae+representatives:+characteristics+of+the+disease.">Vibrionaceae representatives: characteristics of the disease.</a> Bacterial Fish Pathogens: Disease of Farmed and Wild Fish. 29-30, 108-115 (1999).</li><li>Larsen, J. L., Mellergaard, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbiological+and+hygienic+problems+in+marine+aquaculture:+furunculosis+and+vibriosis+in+rainbow+trout+(Salmo+gairdneri).">Microbiological and hygienic problems in marine aquaculture: furunculosis and vibriosis in rainbow trout (Salmo gairdneri).</a> L.). Bull. Eur. Assoc. Fish Pathol. 1, 29-31 (1981).</li><li>Oliver, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+viable+but+nonculturable+state+in+bacteria.">The viable but nonculturable state in bacteria.</a> J. Microbiol. 43 (1), 93-100 (2005).</li><li>Hsieh, C. -. Y., Tsai, M. -. H., Ryan, D. K., Pancorbo, O. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+of+the+13+priority+pollutant+metals+to+Vibrio+fisheri+in+the+Microtox+chronic+toxicity+test.">Toxicity of the 13 priority pollutant metals to Vibrio fisheri in the Microtox chronic toxicity test.</a> Sci. Total Environ. 320, 37-50 (2004).</li><li>Migliore, L., Rotini, A., Thaller, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+doses+of+Tetracycline+trigger+the+E.+coli+growth:+a+case+of+hormetic+response.">Low doses of Tetracycline trigger the E. coli growth: a case of hormetic response.</a> Dose-Response. 11, 550-557 (2013).</li><li>Adams, M. S., Stauber, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+whole-sediment+toxicity+test+using+a+benthic+marine+microalga.">Development of a whole-sediment toxicity test using a benthic marine microalga.</a> Environm. Toxicol. Chem. 23 (8), 1957-1968 (2004).</li><li>Manfra, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ecotoxicity+of+diEthylene+Glycol+and+risk+assessment+for+marine+environment.">Ecotoxicity of diEthylene Glycol and risk assessment for marine environment.</a> J. Hazard. Mat. 284, 130-135 (2015).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Microtox&#174; Acute Toxicity Solid-Phase Test. , 20 (1995).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metodi+analitici+per+le+acque.+Manuali+e+Linee+Guida+(Analytical+methods+for+waters.+Manual+and+Guidelines).">Metodi analitici per le acque. Manuali e Linee Guida (Analytical methods for waters. Manual and Guidelines).</a> Metodi Ecotossicologici (Ecotoxicological methods). 29 (3), 8030 (2003).</li><li>Heinlaan, M., Ivask, A., Blinova, I., Dubourguier, H. -. C., Kahru, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+of+nanosized+and+bulk+ZnO,+CuO+and+TiO2+to+bacteria+Vibrio+fischeri+and+crustaceans+Daphnia+magna+and+Thamnocephalus+platyurus.">Toxicity of nanosized and bulk ZnO, CuO and TiO2 to bacteria Vibrio fischeri and crustaceans Daphnia magna and Thamnocephalus platyurus.</a> Chemosphere. 71, 1308-1316 (2008).</li><li>Mortimer, M., Kasemets, K., Heinlaan, M., Kurvet, I., Kahru, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+throughput+kinetic+Vibrio+fischeri+bioluminescence+inhibition+assay+for+study+of+toxic+effects+of+nanoparticles.">High throughput kinetic Vibrio fischeri bioluminescence inhibition assay for study of toxic effects of nanoparticles.</a> Toxicol. In Vitro. 22 (5), 1412-1417 (2008).</li><li>Bondarenko, O. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multilaboratory+evaluation+of+15+bioassays+for+(eco)+toxicity+screening+and+hazard+ranking+of+engineered+nanomaterials:+FP7+project+NANOVALID.">Multilaboratory evaluation of 15 bioassays for (eco) toxicity screening and hazard ranking of engineered nanomaterials: FP7 project NANOVALID.</a> Nanotoxicology. 10 (9), 1229-1242 (2016).</li><li>Matranga, V., Corsi, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxic+effects+of+engineered+nanoparticles+in+the+marine+environment:+model+organisms+and+molecular+approaches.">Toxic effects of engineered nanoparticles in the marine environment: model organisms and molecular approaches.</a> Mar. Envir. Res. 76, 32-40 (2012).</li><li>Corsi, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Common+strategies+and+technologies+for+the+ecosafety+assessment+and+design+of+nanomaterials+entering+the+marine+environment.">Common strategies and technologies for the ecosafety assessment and design of nanomaterials entering the marine environment.</a> ACS NANO. 8 (10), 9694-9709 (2014).</li><li>Handy, R. D., von der Kammer, F., Lead, J. R., Hassell&#246;v, M., Owen, R., Crane, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ecotoxicology+and+chemistry+of+manufactured+nanoparticles.">The ecotoxicology and chemistry of manufactured nanoparticles.</a> Ecotoxicology. 17, 287-314 (2008).</li><li>Kasemets, K., Suppi, S., Kunnis-Beres, K., Kahru, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+of+CuO+nanoparticles+to+yeast+Saccharomyces+cerevisiae+BY4741+wild-type+and+its+nine+isogenic+single-gene+deletion+mutants.">Toxicity of CuO nanoparticles to yeast Saccharomyces cerevisiae BY4741 wild-type and its nine isogenic single-gene deletion mutants.</a> Chem. Res. Toxicol. 26, 356-367 (2013).</li><li>Ivask, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+toxic+action+of+Ag,+ZnO+and+CuO+nanoparticles+to+selected+ecotoxicological+test+organisms+and+mammalian+cells+in+vitro:+A+comparative+review.">Mechanisms of toxic action of Ag, ZnO and CuO nanoparticles to selected ecotoxicological test organisms and mammalian cells in vitro: A comparative review.</a> Nanotoxicology. 8 (1), 57-71 (2013).</li></ol>

Yazarlar, rekabet eden mali çıkarlarının olmadığını beyan ettiler.

Bu çalışma, referans toksikant olan CuSO 4&#39;ün toksik etkilerini değerlendirmek için başarılı bir şekilde uygulanan deniz bakterisi V. anguillarum&#39;la yeni bir biyolojik tahlil açıklamakta olup, açık bir doz-tepki ilişkisi sergilemektedir. Deniz bakterisi V. anguillarum , haloolerant, her yerde bulunan ve deniz ekosistemlerinin temsilcisi olduğu için model organizma olarak seçilmiştir. Test, geniş bir tuzluluk değerleri aralığında (5-40) gerçekleştirilebilir ve mikroorganizmaların tüm test süresince kolayca kurtulabildiği sürece, salma solüsyonlarını ve maruz kalma ortamı olarak sentetik veya doğal deniz suyunu kullanabilir. Bu, acayip ve deniz ortamları da dahil olmak üzere farklı türde numunelerin analiz edilmesini sağlar. Maruz kalma aşamasında kirletici maddeler 8 ile olan etkileşiminden ve biyolojik tepki üzerindeki muhtemel etkisinden kaçınmak için büyüme ortamı gerekmez. thE protokolü güvenilir, hızlı, düşük maliyetli ve nispeten kolaydır. Sıvı-plakalı mikro sayımlar 9&#39;un prosedürü, küçük (örnek) hacimlerin kullanılmasının avantajını sağlar, ancak bu, yüksek bir doğruluk derecesi ve sağlamlık anlamına gelmektedir. Her bir tedavi için üç bağımsız deneme ve tekrarın sonuçları, bu yöntemin yüksek tekrar edilebilirliğini göstermektedir. Bakterinin biyolojik bir model olarak kullanılması ve tekniğin uyarlanabilirliği, bu prosedürün ekolojik ve çevresel önemini desteklemektedir. Diğer kritik teknik konular, bakteriyel inokülumun hazırlanmasında ve prosedürün bazı adımlarında gerekli olan kısırlığa hassasiyettir. Önerilen test, diğer deniz ekotoksikolojik testlerinden (24-96 saat) daha hızlıdır (6 saat) ve daha yüksek organizmaların kullanımından kaynaklanan etik sorunlara yol açmaz. Ayrıca, referans toksikant üzerine ilişkin veriler, akut t ile elde edilenlerle karşılaştırılabilir LC 50 değerlerini göstermektedir<html> Diğer deniz türleri üzerinde 10 , 11 , iyi bir hassasiyet sergilediğini belirtir. Bakteriyel biyolojik tahliller arasında, V. fischeri lüminesans inhibisyon testi en yaygın ve iyi standardize edilmiş 12 . Bu biyolojik tahlil çok hızlıdır (15-30 dakika) ve katı fazlı numunelerin test edilmesi için geçerlidir, ancak lüminesans ölçümlerine müdahale eden renkli ve bulanık örneklerden etkilenebilir. Tuzluluk, yukarıda bahsedilen testin kullanımındaki sınırlayıcı bir faktördür ve% 2 NaCl gerekir 13 . Aksine burada V. anguillarum ile önerilen test, geniş bir tuzluluk değerleri aralığında uygun sonuçlar verir, bulanık veya renkli numuneler için herhangi bir sınırlama getirmez ve parlaklık analiz cihazlarına kıyasla daha az pahalı ekipman gerektirir. Çalışmamızın sonuçları ile V. fisheri&#39;nin literatürdeki sonuçları arasında bir karşılaştırma 14 ,Ss = &quot;xref&quot;&gt; 15 , 16 karşılaştırılabilir EC 50 değerlerini gösterir ve bu biyolojik tahlilin etkinliğini de destekler. Bu biyolojik tahlil, şu anda mikroorganizma için mevcut olan testlerde kullanılan popülasyon büyüme oranı veya enzimatik aktivite inhibisyonu yerine, genellikle mortalite olarak adlandırılan bakteri kültürlenebilirliğinin azaltılmasını değerlendirir. LC 50 hesaplaması, genellikle deniz seviyesinin ekotoksikolojik değerlendirmesine uygulanan ve genellikle bitki noktası olarak hayatta kalma / ölüm oranına sahip olan diğer biyolojik tahliller ile karşılaştırılmasını sağlar. Bu testin güvenilirliğini ve tekrarlanabilirliğini değerlendirmek / onaylamak ve standardizasyonunu ve düzenleyici protokollerde kullanılmasını desteklemek için intercalibration uygulaması yapılması acilen gereklidir. Nanomalzemelerin artan kullanımı ve çevredeki potansiyel salınımı, risk değerlendirmesi ihtiyacını işaret etmektedir 17 . Ancak, klasOrtaya çıkan bu kirleticiler için sical (eko) toksikolojik yaklaşımlar uygun fiyatlı sonuçlar vermez ve bazı adaptasyonlar gerektirebilir 18 . Bu yeni biyolojik tahlilin özellikleri, nanoparçacıkların toksisite değerlendirmesine kolay ve kullanışlı bir uygulama yapmasını sağlar. Aslında, farklı salinities&#39;de tahlil yapma imkanı, toksisiteyi önemli ölçüde etkileyebilen, çevresel bir parametre değişkeni olan farklı iyonik kuvvetler altında nanoparçacık davranışı hakkında bilgi verecektir 19 . Ayrıca organik maddeler toksik etkileri 20 arttırarak absorpsiyonunu kolaylaştırabildiği veya agregaya neden olabileceği, biyoyararlanabilen fraksiyonu ve dolayısıyla toksisitesini düşürebileceği için, büyüme ortamı ve besin maddeleri kullanımına özellikle nanoparçacıkların ekotoksisite değerlendirmelerinde önerilmemektedir21. Sonuç olarak, Vibrio anguillarum üzerindeki biyolojik tahlil apKlasik ve ortaya çıkan kirleticilerin risk değerlendirmesi için kullanılan romantizm aracı, ayrıca deniz ve tuzlu ortamların durumunun değerlendirilmesi için.

Ekotoksikolojik biyolojik tahliller, standart biyolojik modellerle kimyasalların veya çevresel numunelerin toksisitesini değerlendirir, fiziksel, kimyasal ve biyolojik stresörlerin ekosistemler üzerindeki etkilerini bütünleştirir. Ekosistemlerin karmaşıklığı nedeniyle, ekotoksikolojik risk değerlendirmeleri, farklı trofik seviyelerdeki organizmaları içeren bir biyoanaliz testi düşünmelidir. Laboratuvar hayvanları üzerindeki toksisite testleri pahalı, zaman alıcı ve etik açıdan şüpheli olabilir. Hayvan testlerini sınırlandırmak ve alternatif yaklaşımlar geliştirmek ( örneğin, bakteriler ve omurgalı olmayan hayvanlar üzerinde), mevcut AB mevzuatı çerçevesinde bildirilen ve AB Hayvanları Koruma Direktifi, Madde 7&#39;deki Değişiklikler AB Kozmetik Direktifi ve REACH. Kabuklular, balıklar ve algler, deniz ortamında toksisite ölçümleri için büyük oranda kullanılır 1 . Bakteriler önemli bir bileşenEkosistemin ve mikrobik topluluklardaki değişikliklerin biyojeokimyasal döngü ve diğer kritik ekosistem hizmetleri üzerinde önemli etkileri olabilir. Mikroorganizmalara dayanan toksisite testleri, nispeten hızlı, çoğaltılabilir ve ucuz oldukları ve etik sorunları ortaya koymadığı için popülerlik kazanmaktadırlar 2 . Bu çalışmanın amacı, çevre kirleticilerine maruz bırakıldığında deniz bakterisi Vibrio anguillarum&#39;un ( Listonella anguillarum, Vibrionaceae) cevabını değerlendirmek için bir ekotoksikolojik protokolün tanımlanmasıdır. V. anguillarum , polar lekeli bir Gram-negatif, kısa, eğri şeklinde çubuk bakteri (0.5 x 1.5 μm) &#39;dir. Kabuklu su veya tuzlu suda tipik olarak bulunan, yaklaşık 20 ° C&#39;lik bir optimum tuzluluk derecesine ve 25 ° C ile 30 ° C3 arasında en uygun sıcaklığa sahip halotoleranttır. Yaygın olması ve önemli ekolojik rolleri nedeniyle organizma modeli olarak seçilmiştir.Dünya çapında 4 . V. anguillarum&#39;un bazı serotiplerinin, çeşitli denizel ya da acayip balık türlerinde 5 , 6 vibriozise neden olduğu bilinmektedir. Bunun için deneyin bazı aşamaları standart mikrobiyolojik uygulamalar gerektirir, ancak herhangi bir özel güvenlik teçhizatı veya önlem gerekmez. Önerilen toksisite test protokolü, son nokta olarak bakteri kültürlenebilirliğini ( örn. , Replikasyon ve kolonileri oluşturma kabiliyeti) kullanır ve aktif olarak replike olan ve kolonileri oluşturan bakterilerin% 50 azalmasına neden olan konsantrasyonun LC 50&#39;yi belirlemesine izin verir; 6 saatlik maruz kalma. Vibrio&#39;da, diğer mikroplarda olduğu gibi, genel olarak ölüm oranı olarak gösterdiğimiz bu azalma kısmen, yaşanabilir ama kültürsüz olmayan (VBNC) faz 7&#39;deki bireylerden kaynaklanabilir. Bu çalışmada, bu metodu, bakır sülfatın (CuSO 4), Bir referans toksik madde. Bu yöntem, nanomalzemeler gibi ortaya çıkan kirleticiler de dahil olmak üzere kirleticilerin / kimyasal bileşiklerin ekotoksik değerlendirilmesi için uygun bir mikroorganizma temelli test sağlamak üzere geliştirilmiştir. Bu protokolün, mikroorganizmalar için kullanılan mevcut yöntemlere kıyasla yeniliği esas olarak maruz kalma aracı ve son nokta ile ilgilidir. Aslında, maruziyet, büyüme ortamının biyolojik cevabı etkileyebilecek araştırılan kirleticilerle olası herhangi bir etkileşiminden kaçınarak salin solüsyonu içinde gerçekleştirilir 8 . Son nokta bakteri kültürlenebilirliğinin azalmasıdır; bu, bakteri / ekşi ortamlarda ektotoksikolojik tarama için kullanılan hayatta kalma / ölüm oranına dayalı diğer akut sonlanım noktalarıyla kolayca karşılaştırılabilir. Üstelik, protokol hacimleri azaltarak E. coli 9 üzerinde zaten kullanılan likit-plakalı mikro sayım tekniklerini kullanır ve böylece deneysel eff(Ayrıntılar için protokolün 3.3 ve 3.4 adımlarına bakınız).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="777">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:317px;">Vibrio anguillarum (strain AL 102, serotype O1)</td>
			<td style="width:128px;"></td>
			<td style="width:165px;"></td>
			<td style="width:167px;">Obtained from the laboratory collection of NOIFMA (Norway)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tryptic Soy Agar&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Liofilchem</td>
			<td style="width:165px;">610052</td>
			<td>Dehydrated Culture Media</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tryptic Soy Broth growth medium</td>
			<td style="width:128px;">Liofilchem</td>
			<td style="width:165px;">610053</td>
			<td>Dehydrated Culture Media</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">CuSO4 &#183;5H2O</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:165px;">209198</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NaCl&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:165px;">S-3014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Name of Equipment</td>
			<td style="width:128px;">Company</td>
			<td style="width:165px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Biosafety Laminar Flow Hood&#160;</td>
			<td style="width:128px;">ESCO</td>
			<td style="width:165px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Incubator&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Fratelli Galli</td>
			<td style="width:165px;">Mod. 2100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Name of Software</td>
			<td style="width:128px;">Company</td>
			<td style="width:165px;">Catalog Number</td>
			<td>Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Benchmark Dose Software&#160;</td>
			<td style="width:128px;">US EPA</td>
			<td style="width:165px;">Benchmark Dose 2.4.0&#160;</td>
			<td align="right">2012</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ecotoxicological method with marine bacteria vibrio anguillarum to evaluate the acute toxicity of environmental contaminants

Bakteriler ekosistemin önemli bir bileşenidir ve mikrobik topluluk değişiklikleri biyojeokimyasal bisiklet ve gıda ağları üzerinde önemli bir etkiye neden olabilir. Mikroorganizmalara dayanan toksisite testleri nispeten hızlı, tekrarlanabilir, ucuz ve etik konularla ilişkili olmadığı için yaygın olarak kullanılır. Burada, deniz bakterisi Vibrio anguillarum&#39;un biyolojik cevabını değerlendirmek için bir ekotoksikolojik yöntem tarif ediyoruz. Bu metot, nanoparçacıklar gibi yeni kirleticiler ve çevresel numuneler de dahil olmak üzere kimyasal bileşiklerin akut toksisitesini değerlendirir. Bitki noktası, toksik maddeye maruz kalma nedeniyle bakteri kültürlenebilirliğinin azaltılması ( yani, koloni çoğaltma ve biçimlendirme kabiliyeti) &#39;dir. Bu azalma genel olarak ölüm oranı olarak adlandırılabilir. Test, LC 50&#39;yi , aktif olarak replike olan ve kolonileri oluşturan bakterilerin% 50 azalmasına neden olan konsantrasyonun saptanmasına izin verir;6 saat boyunca maruz kaldım. Kültürlenebilir bakteriler, koloni oluşturma üniteleri (CFU) bakımından sayılır ve &quot;ölüm oranı&quot; kontrol edilir ve kontrol ile karşılaştırılır. Bu çalışmada bakır sülfatın (CuSO 4 ) toksisitesi değerlendirildi. Üç bağımsız testten sonra, ortalama LC 50 1.13 mg / L ile açık bir doz-yanıt ilişkisi gözlemlendi. Bu protokol, mikroorganizma ile mevcut yöntemlerle karşılaştırıldığında, daha geniş bir tuzluluk aralığında uygulanabilir ve renkli / bulanık numuneler için herhangi bir sınırlama yoktur. Araştırılan kirleticilerle büyüme ortamının muhtemel etkileşimlerinden kaçınarak, maruz bırakma ortamı olarak tuz çözeltisi kullanır. LC 50 hesaplaması, deniz çevresinin ekotoksikolojik değerlendirmelerine sıkça uygulanan diğer biyolojik tahliller ile karşılaştırmayı kolaylaştırır.

V. anguillarum&#39;un dört konsantrasyonda CuSO 4&#39;e maruz bırakılmasına ilişkin üç bağımsız çalışmanın sonuçları açık bir doz-tepki ilişkisi ve aktif olarak çoğaltan ve referans toksikantın konsantrasyonunun artan şekilde kolonileri oluşturan bakterilerin belirgin bir azalmasını göstermektedir ( Şekil 1 ; ANOVA, F = 20.28, p &lt;0.001). CFU / mL sayısı, kontrol (CNTR) ile karşılaştırıldığında 1.25 mg / L&#39;de (post-hoc Tukey testi, p &lt;0.05) anlamlı şekilde azaltıldı. Herhangi bir kültürlenebilir bakteri, test edilen en yüksek konsantrasyonda tespit edildi. Pozlama ortamının geniş tuzluluk aralığı boyunca CuSO4 toksisitesinde herhangi bir fark bulunamadı ( yani, 5, 20 veya 35 g / L NaCl, veriler gösterilmemiştir). Doğrusal olmayan regresyonu gösteren istatistiksel analizin temsili bir çıktısı İlave Şekil 1&#39;de rapor edilmiştir . Üç bağımsız deneme için hesaplanan LC 50 değerleri (&lt;Strong&gt; Tablo 1) bu yöntemin uygulanabilirliği ve tekrarlanabilirliği üzerinde durmaktadır. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/55211/55211fig1.jpg" /> Şekil 1: CuSO 4&#39;e maruz bırakılan Vibrio anguillarum 4. Farklı konsantrasyonda CuSO 4 ile 6 saat süreyle maruz bırakılan ortalama CFU / mL (CFU = koloni oluşturma birimi) sayısı. Değerler, üç bağımsız denemenin ortalamasını (± SD) temsil etmektedir. Sarı kutularda aktif olarak replike olan ve kontrole (CNTR) göre koloniler oluşturan bakterilerin azaltılması (yüzdeler olarak) rapor edilmiştir. Kontrol ile post-hoc Tukey testine dayanan önemli farklılıklar yıldız işareti ile belirtilmiştir (* = p &lt;0.05; ** = p &lt;0.01). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55211/55211fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.</a> Tablo 1: CuSO 4&#39;e maruz bırakılan Vibrio anguillarum için öldürücü konsantrasyon (LC 50 ) değerleri . Üç bağımsız deneme ve araç (± SD) sonuçları bildirildi. Ek Şekil 1: Doğrusal Olmayan Regresyon Analizi. Doğrusal olmayan regresyon analizinin (Logit-Hill modeli) temsilci çıktıları testin sonuçları üzerinde gerçekleştirildi. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55211/suppl_fig_1.tif" target="_blank">Bu rakamı indirmek için lütfen tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Ecotoxicological Method with Marine Bacteria Vibrio anguillarum to Evaluate the Acute Toxicity of Environmental Contaminants at JoVE.com

Ecotoxicological Method with Marine Bacteria Vibrio anguillarum to Evaluate the Acute Toxicity of Environmental Contaminants

Bu çalışma, kirleticilerin ekotoksisitesini değerlendirmek için nanomalzemeler gibi gelişmekte olan bulaşıcılar da dahil olmak üzere deniz bakterisini Vibrio anguillarum kullanarak yeni bir protokolü açıklamaktadır . Bu yöntem, LC 50&#39;nin veya 6 saatlik maruz kaldıktan sonra bakteri kültürlenebilirliğinde% 50 azalmaya neden olan ölüm konsantrasyonunun belirlenmesine izin verir.

Deniz Bakterileri ile Ekotoksikolojik Yöntem<emVibrio anguillarum</em&gt; Çevresel Kirleticilerin Akut Zehirliliğini Değerlendirmek

Bacteria are an important component of the ecosystem, and microbial community alterations can have a significant effect on biogeochemical cycling and food ...

Research

JoVE Journal

Environment

Ecotoxicological Method with Marine Bacteria Vibrio anguillarum to Evaluate the Acute Toxicity of Environmental Contaminants

A Whole Cell Bioreporter Approach to Assess Transport and Bioavailability of Organic Contaminants in Water Unsaturated Systems

A Whole Hücre Bioreporter Yaklaşımı Su Doymamış Sistemleri Organik Kontaminantların Taşıma ve Biyoyararlanımını Değerlendirmek için

Bioavailability of contaminants is a prerequisite for their effective biodegradation in soil. The average bulk concentration of a contaminant, however, is ...

A Fish-feeding Laboratory Bioassay to Assess the Antipredatory Activity of Secondary Metabolites from the Tissues of Marine Organisms

Bir Balık-besleme Laboratuvar biyodeneyinde Deniz Organizmaların Dokular Sekonder Metabolitlerin Antipredatory Aktivite değerlendirmek için

Marine chemical ecology is a young discipline, having emerged from the collaboration of natural products chemists and marine ecologists in the 1980s with ...

Preparation and Testing of Impedance-based Fluidic Biochips with RTgill-W1 Cells for Rapid Evaluation of Drinking Water Samples for Toxicity

Hazırlık ve Test zehirlilik için hızlı değerlendirme İçme Suyu Örnekleri için RTgill-W1 Hücreleri ile akışkan bioçipler Empedans tabanlı

This manuscript describes how to prepare fluidic biochips with Rainbow trout gill epithelial (RTgill-W1) cells for use in a field portable water toxicity ...

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

VacuSIP, bir Geliştirilmiş INEX Yöntemi için<em&gt; In Situ</em&gt; Partikül Ölçümü ve Çözünmüş bileşikler Aktif Süspansiyon besleme üniteleri İşlenmiş

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and ...

Laboratory Simulation of an Iron(II)-rich Precambrian Marine Upwelling System to Explore the Growth of Photosynthetic Bacteria

Laboratory Simulation of an IronII-rich Precambrian Marine Upwelling System to Explore the Growth of Photosynthetic Bacteria

Prekambriyen Deniz upwelling Sistemi Fotosentetik Bakteri Büyüme Keşfet bakımından zengin bir Demir (II) Laboratuar Simülasyonu

A conventional concept for the deposition of some Precambrian Banded Iron Formations (BIF) proceeds on the assumption that ferrous iron [Fe(II)] upwelling ...

Vegetated Treatment Systems for Removing Contaminants Associated with Surface Water Toxicity in Agriculture and Urban Runoff

Tarım ve Kentsel Akışta Yüzeysel Su Zehirlenmesiyle İlişkili Kirleticilerin Ortadan Kaldırılması İçin Vejetaryan Arıtma Sistemleri

Urban stormwater and agriculture irrigation runoff contain a complex mixture of contaminants that are often toxic to adjacent receiving waters. Runoff may ...

Extraction of Organochlorine Pesticides from Plastic Pellets and Plastic Type Analysis

Plastik Peletlerden Organochlorine Pestisitlerin Çıkarılması ve Plastik Tipi Analizi

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment ...

Protocol for Acute and Chronic Ecotoxicity Testing of the Turquoise Killifish Nothobranchius furzeri

Protocol for Acute and Chronic Ecotoxicity Testing of the Turquoise Killifish Nothobranchius furzeri

Akut ve kronik Ecotoxicity test turkuaz Killifish Nothobranchius furzeri için iletişim kuralı

The killifish Nothobranchius furzeri is an emerging model organism in the field of ecotoxicology and its applicability in acute and chronic ecotoxicity ...

The Barnacle Balanus improvisus as a Marine Model - Culturing and Gene Expression

The Barnacle Balanus improvisus as a Marine Model - Culturing and Gene Expression

Deniz bir Model - olarak Barnacle Balanus improvisus kültür ve gen ekspresyonu

Barnacles are marine crustaceans with a sessile adult and free-swimming, planktonic larvae. The barnacle Balanus (Amphibalanus) improvisus is particularly ...

Composition and Distribution Analysis of Bioaerosols Under Different Environmental Conditions

Kompozisyon ve Bioaerosols farklı çevresel koşullar altında dağıtım Analizi

Variable microorganisms in particulate matter (PM) under different environmental conditions may have significant impacts on human health. In this study, ...