Published September 2, 2022 | Version v1
Publication Open

Combined effects of nanoplastics and heavy metal on antioxidant parameters of juvenile tri-spine horseshoe crabs

Creators

  • 1. Shanghai Ocean University
  • 2. Beibu Gulf University
  • 3. Universiti Malaysia Terengganu

Description

Juvenile tri-spine horseshoe crabs ( Tachypleus tridentatus ) were exposed to determine the effects of single and combined stresses of polystyrene nanoplastics (nano-PS) and heavy metal (Cu 2+ ) on antioxidant enzyme parameters. The juveniles were exposed to a 21-day 100-nm polystyrene concentration (10 4 particles l -1 ) and a concentration of Cu 2+ (10 µg l -1 ) followed by a recovery period of 7 days. The in vivo antioxidant activity for whole horseshoe crab was analyzed. The results revealed that all antioxidant parameters, i.e., superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione (GSH), malondialdehyde (MDA), and lipid peroxidation (LPO), showed both increased and decreased levels in different experimental groups of horseshoe crabs having different experimental conditions compared to the control group at three time points, i.e., on days 7, 14, and 21. Similarly during the recovery period, SOD, CAT, and MDA showed decreased levels in all experimental groups, while GSH and LPO showed increased levels in all experimental groups of horseshoe crabs under the influence of different experimental conditions of nanoplastics and heavy metals compared to the control group on day 28. These results showed that the exposure of nano-PS and Cu 2+ had precise effects on juvenile horseshoe crabs. Integrated biomarker responses showed that nano-PS and Cu 2+ had adverse effects on juvenile horseshoe crabs. By principal component analysis, the potentially toxic effects of nano-PS and Cu 2+ on horseshoe crabs were obtained.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعرضت سرطانات حدوة الحصان ثلاثية العمود الفقري اليافعة ( Tachypleus tridentatus ) لتحديد آثار الضغوط المفردة والمشتركة للبلاستيك النانوي البوليسترين (nano - PS) والمعادن الثقيلة (Cu 2+) على معلمات الإنزيم المضاد للأكسدة. تعرض الأحداث لتركيز البوليسترين 100 نانومتر لمدة 21 يومًا (10 4 جسيمات لتر -1 ) وتركيز النحاس 2+ (10 ميكروغرام لتر -1 ) تليها فترة نقاهة مدتها 7 أيام. تم تحليل النشاط المضاد للأكسدة في الجسم الحي لكامل سلطعون حدوة الحصان. كشفت النتائج أن جميع معلمات مضادات الأكسدة، أي ديسموتاز الفائق الأكسدة (SOD)، والكاتالاز (CAT)، والجلوتاثيون (GSH)، والمالونديالديهايد (MDA)، وبيروكسيد الدهون (LPO)، أظهرت مستويات متزايدة ومنخفضة في مجموعات تجريبية مختلفة من سرطانات حدوة الحصان التي لها ظروف تجريبية مختلفة مقارنة بالمجموعة الضابطة في ثلاث نقاط زمنية، أي في الأيام 7 و 14 و 21. وبالمثل خلال فترة التعافي، أظهرت SOD و CAT و MDA انخفاضًا في المستويات في جميع المجموعات التجريبية، في حين أظهرت GSH و LPO مستويات متزايدة في جميع المجموعات التجريبية من سرطانات حدوة الحصان تحت تأثير الظروف التجريبية المختلفة للبلاستيك النانوي والمعادن الثقيلة مقارنة بالمجموعة الضابطة في اليوم 28. أظهرت هذه النتائج أن تعرض النانو PS و Cu 2+ كان له تأثيرات دقيقة على سرطانات حدوة الحصان اليافعة. أظهرت استجابات المؤشرات الحيوية المتكاملة أن النانو PS و Cu 2+ كان لهما آثار ضارة على سرطانات حدوة الحصان اليافعة. من خلال تحليل المكون الرئيسي، تم الحصول على التأثيرات السامة المحتملة لـ nano - PS و Cu 2+ على سرطانات حدوة الحصان.

Translated Description (French)

Des crabes juvéniles à trois épines en fer à cheval ( Tachypleus tridentatus ) ont été exposés pour déterminer les effets des contraintes uniques et combinées des nanoplastiques de polystyrène (nano-PS) et des métaux lourds (Cu 2+ ) sur les paramètres enzymatiques antioxydants. Les juvéniles ont été exposés à une concentration de polystyrène de 100 nm pendant 21 jours (10 4 particules l -1 ) et à une concentration de Cu 2+ (10 µg l -1 ) suivie d'une période de récupération de 7 jours. L'activité antioxydante in vivo pour le crabe en fer à cheval entier a été analysée. Les résultats ont révélé que tous les paramètres antioxydants, c.-à-d. la superoxyde dismutase (SOD), la catalase (CAT), le glutathion (GSH), le malondialdéhyde (MDA) et la peroxydation lipidique (LPO), ont montré des niveaux augmentés et diminués dans différents groupes expérimentaux de crabes en fer à cheval ayant des conditions expérimentales différentes par rapport au groupe témoin à trois moments, c.-à-d. les jours 7, 14 et 21. De même, pendant la période de récupération, le SOD, le CAT et le MDA ont montré des niveaux réduits dans tous les groupes expérimentaux, tandis que le GSH et le LPO ont montré des niveaux accrus dans tous les groupes expérimentaux de crabes en fer à cheval sous l'influence de conditions expérimentales différentes de nanoplastiques et de métaux lourds par rapport au groupe témoin au jour 28. Ces résultats ont montré que l'exposition au nano-PS et au Cu 2+ avait des effets précis sur les crabes juvéniles en fer à cheval. Les réponses intégrées des biomarqueurs ont montré que le nano-PS et le Cu 2+ avaient des effets néfastes sur les crabes juvéniles en fer à cheval. Par analyse en composantes principales, les effets potentiellement toxiques du nano-PS et du Cu 2+ sur les crabes en fer à cheval ont été obtenus.

Translated Description (Spanish)

Se expusieron cangrejos de herradura de tres espinas juveniles ( Tachypleus tridentatus ) para determinar los efectos de las tensiones únicas y combinadas de nanoplásticos de poliestireno (nano-PS) y metales pesados (Cu 2+ ) en los parámetros enzimáticos antioxidantes. Los juveniles se expusieron a una concentración de poliestireno de 100 nm durante 21 días (10 4 partículas l -1 ) y una concentración de Cu 2+ (10 µg l -1 ) seguida de un período de recuperación de 7 días. Se analizó la actividad antioxidante in vivo para cangrejo herradura entero. Los resultados revelaron que todos los parámetros antioxidantes, es decir, superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT), glutatión (GSH), malondialdehído (MDA) y peroxidación lipídica (LPO), mostraron niveles aumentados y disminuidos en diferentes grupos experimentales de cangrejos herradura que tenían diferentes condiciones experimentales en comparación con el grupo de control en tres puntos temporales, es decir, en los días 7, 14 y 21. De manera similar, durante el período de recuperación, SOD, CAT y MDA mostraron niveles disminuidos en todos los grupos experimentales, mientras que GSH y LPO mostraron niveles aumentados en todos los grupos experimentales de cangrejos herradura bajo la influencia de diferentes condiciones experimentales de nanoplásticos y metales pesados en comparación con el grupo de control en el día 28. Estos resultados mostraron que la exposición de nano-PS y Cu 2+ tuvo efectos precisos en cangrejos herradura juveniles. Las respuestas integradas de biomarcadores mostraron que nano-PS y Cu 2+ tuvieron efectos adversos en los cangrejos herradura juveniles. Mediante el análisis de componentes principales, se obtuvieron los efectos potencialmente tóxicos de nano-PS y Cu 2+ en cangrejos herradura.

Files

pdf.pdf

Files (6.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:4dff2cf0018a3025459af7649a6991b6
6.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التأثيرات المشتركة للبلاستيك النانوي والمعادن الثقيلة على المعلمات المضادة للأكسدة لسرطان البحر اليافع ثلاثي العمود الفقري
Translated title (French)
Effets combinés des nanoplastiques et des métaux lourds sur les paramètres antioxydants des crabes juvéniles à trois épines
Translated title (Spanish)
Efectos combinados de los nanoplásticos y los metales pesados en los parámetros antioxidantes de los cangrejos de herradura juveniles de tres espinas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4294243467
DOI
10.3389/fmars.2022.1005820

Is supplement to
https://openalex.org/W4391288245 (Other)
https://openalex.org/W4312777581 (Other)
https://openalex.org/W4299725389 (Other)
https://openalex.org/W4298221152 (Other)
https://openalex.org/W424620481 (Other)
https://openalex.org/W375333130 (Other)
https://openalex.org/W2958749990 (Other)
https://openalex.org/W266866363 (Other)
https://openalex.org/W26530662 (Other)
https://openalex.org/W2109292088 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malaysia

References

  • https://openalex.org/W1428907351
  • https://openalex.org/W1494822415
  • https://openalex.org/W1902484718
  • https://openalex.org/W193604910
  • https://openalex.org/W1970127992
  • https://openalex.org/W1975786931
  • https://openalex.org/W1978629531
  • https://openalex.org/W1983135948
  • https://openalex.org/W1991413696
  • https://openalex.org/W2012902444
  • https://openalex.org/W2020469902
  • https://openalex.org/W2036350402
  • https://openalex.org/W2037496050
  • https://openalex.org/W2040565479
  • https://openalex.org/W2041425015
  • https://openalex.org/W2051115006
  • https://openalex.org/W2082582160
  • https://openalex.org/W2083404959
  • https://openalex.org/W2084687731
  • https://openalex.org/W2116464510
  • https://openalex.org/W2167379079
  • https://openalex.org/W2170531650
  • https://openalex.org/W2190680129
  • https://openalex.org/W219940530
  • https://openalex.org/W2220423250
  • https://openalex.org/W2229518787
  • https://openalex.org/W2255762950
  • https://openalex.org/W2268362398
  • https://openalex.org/W2295281563
  • https://openalex.org/W2309122671
  • https://openalex.org/W2328637845
  • https://openalex.org/W2344732331
  • https://openalex.org/W2466940732
  • https://openalex.org/W2498380031
  • https://openalex.org/W2589823629
  • https://openalex.org/W2604036987
  • https://openalex.org/W2611379427
  • https://openalex.org/W2615794959
  • https://openalex.org/W2731045474
  • https://openalex.org/W2767353953
  • https://openalex.org/W2768091889
  • https://openalex.org/W2790132186
  • https://openalex.org/W2790427139
  • https://openalex.org/W2792212814
  • https://openalex.org/W2793554595
  • https://openalex.org/W2793897865
  • https://openalex.org/W2797624594
  • https://openalex.org/W2801229377
  • https://openalex.org/W2805217789
  • https://openalex.org/W2891510573
  • https://openalex.org/W2895886342
  • https://openalex.org/W2914833654
  • https://openalex.org/W2953531740
  • https://openalex.org/W2958449683
  • https://openalex.org/W2959852836
  • https://openalex.org/W2969511417
  • https://openalex.org/W2972857882
  • https://openalex.org/W2984966099
  • https://openalex.org/W2989903236
  • https://openalex.org/W3006167895
  • https://openalex.org/W3028794856
  • https://openalex.org/W3118548106
  • https://openalex.org/W3129180320
  • https://openalex.org/W3162370749
  • https://openalex.org/W3212209229
  • https://openalex.org/W4220757304
  • https://openalex.org/W600221233