Effect of short-term exposure to fluorescent red polymer microspheres on Artemia franciscana nauplii and juveniles

Microplastics (MPs) are ubiquitously present in the world’s seas with unknown potential toxic effects on aquatic ecosystems. The aim of this study was to evaluate biochemical responses caused by 1–5 μm diameter plastic fluorescent red polymer microspheres (FRM), under short-term exposure of nauplii and juveniles of Artemia franciscana, using a set of biomarkers involved in important physiological processes such as biotransformation, neuronal transmission and oxidative stress. Two FRM concentrations (0.4 and 1.6 mg mL−1) present in the water at ecologically relevant concentrations were used to study their toxicity. No significant differences were found in growth, survival and feeding behaviour of nauplii, after 2 days of exposure to both FRM concentrations. However, in juveniles, survival decreased after 5 days of exposure to FRM1.6; but no significant differences were found in either growth or feeding behaviour. It was observed that nauplii and juveniles, under short-term exposure, had the ability to ingest and egest FRM particles, although their accumulation was higher in nauplii than in juveniles, maybe related with the capacity of the latter to empty their gut content faster, in the presence of food. Regarding biomarkers responses in nauplii, all enzymatic activities increased significantly, after short-term exposure to the higher FRM concentration tested (FRM1.6), which could be related with detoxifying MPs-triggered oxidative stress. In juveniles, the inhibition of ChE and the decrease in the activity of antioxidant enzymes, after 5 days of exposure to FRM1.6, might indicate a neurotoxic effect and oxidative damage induced by FRM. This study provides further evidences that accumulation of MPs in the gut by nauplii and juveniles of A. franciscana can induce negative effects on important physiological processes with influence on their health, highlighting the general concern about the negative effects of MPs pollution on aquatic species, as well as the need to understand the mechanism of MPs toxicity and its possible impacts on environmental safety.

Respuesta antioxidante de Artemia franciscana al nitroprusiato sódico (SNP)

De entre todos los contaminantes emergentes, los fármacos suscitan un gran interés científico. El nitroprusiato sódico (SNP), es uno de los cianógenos más utilizados como vasodilatador para el tratamiento de afecciones cardiacas. Debido a su uso generalizado y a la posible contaminación de los ambientes acuáticos asociado a la mala gestión de los residuos farmacológicos, es importante llevar a cabo estudios ecotoxicológicos que ayuden a aclarar su efecto en poblaciones de especies bioindicadoras como es el caso de invertebrados acuáticos. En base a esto, el objetivo del presente ensayo fue evaluar la toxicidad del SNP en el invertebrado acuático Artemia franciscana. Para tal fin, nauplios de Artemia. franciscana fueron sometidos a diferentes concentraciones de SNP (0-3000 µg/mL) durante 24 horas, determinándose los valores de LC20, LC50 y LC80. Para determinar la respuesta antioxidante y detoxificadora de dichos organismos frente al SNP, se cuantificó la actividad de diferentes enzimas implicadas en dicho proceso: Superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT), Glutatión peroxidasa (GPX), Glutatión reductasa (GR), Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PDH), Glutatión S-transferasa (GST), DT-diaforasa (DTD), así como los niveles de peroxidación lipídica a través del Malondialdehido (MDA) y la actividad antioxidante total (TEAC). Los resultados obtenidos indican la existencia de una correlación positiva entre las distintas concentraciones de SNP empleadas y la actividad de las enzimas GPX, GR, G6PDH y GST, así como para TEAC, lo cual se ha relacionado con un aumento en la capacidad antioxidante y detoxificadora de xenobióticos en dichos organismos frente al SNP. Sin embargo, no se han observado diferencias para SOD, CAT y DTD, así como en los niveles de peroxidación lipídica. Esto podría ser indicativo de que que la administración de SNP produce la inactivación de dichas enzimas y evidencia el efecto dependiente del tiempo que presenta el SNP en la peroxidación lipídica en nauplios de Artemia francicana.