Nanopartikler påvirker fisk gjennom næringskjeden

Nanopartikler kan passere gjennom økosystemet og skade fisk på toppen av næringskjeden.

Fisk kan skades av nanopartikler som de får i seg gjennom næringskjeden, viser svensk studie. I studien brukte forskerne fiskeslaget karuss. (Foto: iStockphoto)
Fisk kan skades av nanopartikler som de får i seg gjennom næringskjeden, viser svensk studie. I studien brukte forskerne fiskeslaget karuss. (Foto: iStockphoto)

Nanopartikler:

Nanopartikler er ørsmå og kunstig lagede partikler som brukes i stadig flere typer produkter, som klær, joggesko, elektronikk, kosmetikk og medisin.

Partiklene kan lages av plast, metaller, karbon eller andre materialer.

På grunn av at de er så små har nanopartiklene helt særegne egenskaper. Nanopartiklene kan også være giftige på andre måter enn større partikler av samme materiale.

Når slike partikler slipper ut i miljøet gjennom kloakk og avløpsvann, kan de representere en miljøtrussel.

Det drives verden over forskning på effekten av nanopartikler på levende organismer. Det er særlig bekymring for forurensning i ferskvann og dermed effekter på blant annet fisk.

En ny svensk laboratoriestudie viser nå at nanopartikler kan gå gjennom flere ledd i næringskjeden.

I forsøket ble alger dyrket fram i en tank som inneholdt nanopartikler. Algene tok opp i seg nanopartiklene. Deretter ble algene gitt som fôr til dyreplankton.

Til slutt ble dyreplanktonet spist av fisk. Fisken som hadde spist dyreplankton med nanopartikler endret oppførsel.

Den mistet rett og slett matlysten, noe forskerne mener skyldtes nanopartiklene.

Forsker Tommy Cedervall (Foto: Lunds Universitet)
Forsker Tommy Cedervall (Foto: Lunds Universitet)

Mistet matlysten


- Fisken endret atferd. Den sluttet å spise og sluttet å jage, sier forsker Tommy Cedervall ved Lunds Universitet i Sverige til forskning.no.

En slående observasjon er at fisken lot dyreplankton svømme inn og ut av munnen uten å prøve å spise dem, skriver forskerne i tidsskriftet PLoS One.

Da fiskene ble satt på en moderat slankekur viste det seg at fiskene som hadde blitt eksponert for dyreplankton med nanopartikler ikke gikk ned i vekt.

- Hindrer forbrenning

Hypotesen er at dette skyldes at partiklene binder seg til en type proteiner som fisken trenger for å frakte fettstoffer rundt i blodet.

Forskerne fant klare tegn på at fettforbrenningen hos fisken gikk ned, noe som støtter denne forklaringen.

I forhold til miljøgifter som DDT, tungmetaller og hormonhermere har det lenge vært kjent at giftstoffene kan følge med i næringskjeden og gjerne hope seg opp hos de dyra som er på toppen av næringspyramiden.

Men det skal ikke foreligge tidligere studier som viser at nanopartikler på samme måte kan følge gjennom flere ledd i næringskjeden.

Ørsmå

Forsøket er gjort under kontrollerte omgivelser i et laboratorium og resultatene kan ikke uten videre overføres til kunnskap om hva som vil skje i et ekte økosystem.

Nanopartiklene som er brukt i forsøket er laget av plast, nærmere bestemt polystyren. Partiklene i forsøket målte 24 nanometer. Det går én million nanometer på en millimeter.

Materialet polystyren er ikke valgt ut fra om det i seg selv utgjør noen forurensingsfare, men som en modell for hvordan nanopartikler kan oppføre seg.

Tegneserien viser forskningsdesignet. Alger ble dyrket i en tank med nanopartikler. Partiklene (illustrert med gulgrønn farge) ble tatt opp i algene. Deretter ble algene spist av dafnier, en type vannlopper. Vannloppene ble vasket før de ble gitt til fisken som fôr. Nanopartiklene påvirket fiskens fettforbrenning. (Foto: (Illustrasjon: Cedervall et. al. i PLoS ONE))
Tegneserien viser forskningsdesignet. Alger ble dyrket i en tank med nanopartikler. Partiklene (illustrert med gulgrønn farge) ble tatt opp i algene. Deretter ble algene spist av dafnier, en type vannlopper. Vannloppene ble vasket før de ble gitt til fisken som fôr. Nanopartiklene påvirket fiskens fettforbrenning. (Foto: (Illustrasjon: Cedervall et. al. i PLoS ONE))


De svenske forskerne gjorde i et separat forsøk nanopartiklene selvlysende og kunne observere hvordan de først ble opptatt i algene, og deretter ble med inn i dyreplanktonet når disse beitet på algene.

Forsøket er kun basert på 32 fisk hvorav halvparten fikk dyreplankton med nanopartikler, og den andre halvparten fikk dyreplankton fri for plastpartiklene.

- Vi arbeider nå med en større studie, sier Cedervall ved Lunds Universitet.

Nanosikkerhet

De svenske forskerne arbeider innenfor feltet nanosikkerhet, der man prøver å kartlegge hvilke typer nanopartikler som er farlige og hvilke som ikke er det.

- Målet med vår forskning er å finne ut hvordan man kan lage partikler som ikke er farlige, sier Cedervall.

Metoden de nå har funnet fram til kan muligens utvikles til en test som kan brukes når nye nanomaterialer skal produseres.

De mener at deres metode, der nanopartiklene tas opp i fisken gjennom mat, er mer naturlig enn andre metoder som er brukt. I andre forsøk tilføres partiklene gjerne i vannet og tas opp av fisken gjennom gjellene eller skinnet.

Forsker Eivind Farmen ved NIVA. (Foto: NIVA)
Forsker Eivind Farmen ved NIVA. (Foto: NIVA)

- Elegant studie


- Dette er en viktig og elegant studie som viser at nanopartikler kan ha effekter gjennom næringskjeden, sier forsker Eivind Farmen ved Norsk institutt for vannforskning (NIVA) til forskning.no.

Farmen, som er ekspert på miljøtrusler mot fisk, har ikke vært involvert i studien ved Lunds Universitet.

Han mener at det er viktig å få på plass systemer som kan brukes til å regulere bruken av nanomaterialer for å unngå negative effekter på miljøet.

Mangler regulering

Både størrelsen på partiklene, hvilket materiale de er laget av og hvordan overflaten på partiklene er utformet har innvirkning på effekten de kan ha i miljøet.

- Dette har vi mye mer kunnskap om nå enn for bare et par år siden, sier NIVA-forskeren.

Likevel representerer nanopartikler fortsatt en hodepine for myndighetene som skal prøve å få på plass et regelverk som skal hindre negative miljøeffekter.

Man vet rett og slett ikke hvordan man skal teste for å oppdage mulige effekter av de vidt forskjellige nanoproduktene, påpeker Farmen.

Ulike effekter

Forskningen på miljøeffekter av nanopartikler har til nå fokusert på om det er størrelsen på partiklene eller materialets kjemiske egenskaper som er viktigst.

Farmen mener at resultatene fra de siste åra har vist at det kanskje ikke er noen generell nanopartikkel-effekt. Han tviler på om metoden som de svenske forskerne arbeider med kan brukes universelt.

- Nanopartikler er så ulike at jeg er usikker på om man kan lage en test som kan brukes for alle typer, sier Farmen.

Referanse:

Tommy Cedervall, Lars-Anders Hansson, Mercy Lard, Birgitta Frohm og Sara Linse: “Food Chain Transport of Nanoparticles Affects Behaviour and Fat Metabolism in Fish,” PLoS One, 22. februar 2012.

Powered by Labrador CMS