DOI: 10.4224/40003461
title: Evaluation of phenotypic and behavioral toxicity of micro- and nano-plastic polystyrene particles in larval zebrafish ( Danio rerio )

description: Plastic particles have been found in all environments and it is necessary to understand the risks these particles pose in, and to, the environment. The objectives of this work were to understand the toxic effects of varying size and concentration of polystyrene (PS) micro- and nano-plastics in zebrafish embryos and their fate within the larvae. In this work, larval zebrafish (Danio rerio) were exposed to six sizes (0.05, 0.25, 0.53, 2.1, 6.02, and 10.2 µm diameter) and concentrations (0.0005 to 0.2 µg/µL) of PS micro/nanoplastics particles. The zebrafish embryo toxicity (ZET) and the general and behavioral toxicity (GBT) assays were used to determine particle toxicity in embryos. Behavioral analysis was performed and micro/nanoplastics uptake and organ distribution were assessed. Phenotypic and behavioral toxicity was observed in all exposures with the exception of 0.25 µm particle-exposed larvae. Significant phenotypic toxicity was seen at the highest tested exposure concentration, with some sizes showing potential recovery as time increased in the assay. Behavioral analysis demonstrated a decrease in baseline activity across all micro- and nano-plastic sizes. Significant increases in light–dark responses were recorded in ZET assays of smaller-sized particles and no significant effects were observed at larger sizes. Significant decreases in this response were reported in the GBT assays of all tested sizes with the exception of the 0.05-µm particles. These assays demonstrate the general, developmental, and neurotoxicity of micro/nanoplastics to a model organism, which can be used to infer individual and population-level effects of exposure.
description: Les particules plastiques sont trouvées dans tous les environnements et il est nécessaire de comprendre le risque que ces particules posent pour l’environnement. Les objectifs de ces travaux étaient de comprendre les effets néfastes de différentes tailles et concentrations de micro- et nano-plastiques de polystyrène (PS) sur des larves de poisson-zèbre (Danio rerio) et de comprendre leurs devenir dans les larves. Dans ces travaux, les larves de poisson-zèbre ont été exposées à six tailles (0,05; 0,25, 0,53, 2,1, 6,02 et 10,2 µm de diamètre) et différentes concentrations (0,0005 à 0,2 µg/µL) des micro- et nano-plastique de PS. Les tests de toxicité de l’embryon du poisson-zèbre et de toxicité générale et de comportement ont été utilisés pour déterminer la toxicité des particules de plastique sur les embryons de poisson-zèbre. Des analyses de comportement ainsi que des analyses du devenir des particules dans les poissons-zèbre ont été réalisées. De la toxicité phénotypique et comportementale ont été observées pour toutes les tailles à l’exception des plastiques de 0,25 µm. Des effets de toxicité significatifs ont été observés pour la concentration la plus haute utilisé dans cette étude alors que les poissons-zèbres se sont rétablis pour les autres concentrations au cours du temps. L’analyse du comportement démontre une diminution de l’activité de base pour toutes les tailles de plastiques utilisées. Une activité significative pour la réponse à la transition lumière-obscurité en comparaison avec le contrôle a été démontrée pour les plus petite particules alors que cet effet n’a pas été démontré pour les plus grandes tailles de micro- et nano-plastique. Ces travaux démontrent les effets généraux, de développement et la neurotoxicité des micro- et nano-plastiques sur un organisme modèle, le poisson-zèbre, ce qui pourrait, à long terme, avoir des conséquences pour les individus et potentiellement pour les populations dans le milieu naturel.