Do transparent exopolymeric particles (TEP) affect the toxicity of nanoplastics on Chaetoceros neogracile? - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Environmental Pollution Année : 2019

Do transparent exopolymeric particles (TEP) affect the toxicity of nanoplastics on Chaetoceros neogracile?

Résumé

The potential presence of nanoplastics (NP) in aquatic environments represents a growing concern regarding their possible effects on aquatic organisms. The objective of this study was to assess the impact of polystyrene (PS) amino-modified particles (50  nm PSNH2) on the cellular and metabolic responses of the diatom Chaetoceros neogracile cultures at two essential phases of the growth cycle, i.e. exponential (division) and stationary (storage) phases. Both cultures were exposed for 4 days to low (0.05 μg mL−1) and high (5 μg mL−1) concentrations of PS-NH2. Exposure to NP impaired more drastically the major cellular and physiological parameters during exponential phase than during the stationary phase. Only an increase in ROS production was observed at both culture phases following NP exposures. In exponential phase cultures, large decreases in chlorophyll content, esterase activity, cellular growth and photosynthetic efficiency were recorded upon NP exposure, which could have consequences on the diatoms life cycle and higher food-web levels. The observed differential responses to NP exposure according to culture phase could reflect i) the higher concentration of Transparent Exopolymer Particles (TEP) at stationary phase leading to NP aggregation and thus, probably minimizing NP effects, and/or ii) the fact that dividing cells during exponential phase may be intrinsically more sensitive to stress. This work evidenced the importance of algae physiological state for assessing the NP impacts with interactions between NP and TEP being one key factor affecting the fate of NP in algal media and their impact to algal’ cells.
La présence potentielle de nanoplastiques (NP) dans les milieux aquatiques constitue une préoccupation croissante en ce qui concerne leurs éventuels effets sur les organismes aquatiques. L’objectif de cette étude était d’évaluer l’impact des particules de polystyrène (PS) amino-modifiées (50 nm PS [sbnd] NH2) sur les réponses cellulaires et métaboliques de la diatomée Chaetoceros néogracile dans les cultures à deux phases essentielles du cycle de croissance, c'est-à-dire des phases exponentielles (division) et stationnaires (stockage). Les deux cultures ont été exposées pendant 4 jours à des concentrations faibles (0,05 μg.mL-1) et élevées (5 μg.mL-1) de PS-NH2. L'exposition au NP a altéré plus fortement les principaux paramètres cellulaires et physiologiques au cours de la phase exponentielle par rapport à la phase stationnaire. Seule une augmentation de la production de ROS a été observée aux deux phases de la culture après l'exposition au NP. Dans les cultures en phase exponentielle, l'exposition au NP avait entraîné une diminution importante de la teneur en chlorophylle, de l'activité estérase, de la croissance cellulaire et de l'efficacité photosynthétique, ce qui pourrait avoir des conséquences sur le cycle de vie des diatomées et sur des niveaux plus élevés du réseau trophique. Les réponses différentielles observées à l'exposition au NP en fonction de la phase de culture pourraient refléter i) la concentration plus élevée de particules exopolymères transparentes (TEP) à la phase stationnaire conduisant à une agrégation de NP et donc, minimisant probablement les effets de NP, et / ou ii) le fait que les cellules en division pendant la phase exponentielle peut être intrinsèquement plus sensible au stress.
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hal-02130232 , version 1 (15-06-2020)

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Citer

Carmen González-Fernández, Jordan Toullec, Christophe Lambert, Nelly Le Goïc, Marta Seoane, et al.. Do transparent exopolymeric particles (TEP) affect the toxicity of nanoplastics on Chaetoceros neogracile?. Environmental Pollution, 2019, 250, pp.873-882. ⟨10.1016/j.envpol.2019.04.093⟩. ⟨hal-02130232⟩
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