dc.contributor.advisor | Østby, Lene | |
dc.contributor.advisor | Sundby, Eirik | |
dc.contributor.author | Knutsen, Hannah Marie | |
dc.contributor.author | Skarpnord, Kaja Skyrud | |
dc.date.accessioned | 2019-08-25T14:00:37Z | |
dc.date.available | 2019-08-25T14:00:37Z | |
dc.date.issued | 2019 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11250/2610719 | |
dc.description.abstract | Hensikten med denne bacheloroppgaven var å studere korrelasjonen mellom livsstadier,
lipidsammensetning og bioakkumulering av polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) i
fiskearten rognkjeks (Cyclopterus lumpus). Arbeidet er en del av et prosjekt ledet av SINTEF
Ocean kalt "PW-Exposed". "PW-Exposed"-prosjektet forsker på å få en detaljert forståelse av
den kjemiske sammensetningen og den toksikologiske innvirkningen utslippet av produsert vann
har på norsk kontinentalsokkel. Som en del av et større arbeid er denne bacheloroppgaven basert
på eksperimenter med produsert vann og tidlige livsstadier av rognkjeks, med det formål å
identifisere det mest sensitive livsstadiet i utviklingen av rognkjeks-emrbyo.
Offshore olje- og gassindustri bidrar årlig til et stort utslipp av produsert vann på norsk
kontinentalsokkel. Produsert vann inneholder polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH-er) og
alkyl PAH-er, som er kjente for å være toksiske mot fisk i tidlig livsstadium. Det ble studert
rognkjeks embryoer eksponert for produsert vann på tre forskjellige livsstadier i
embryonalutviklingen og overvåket til klekking. Eksponeringsforsøk, hvor opptak og utskilling av
PAH-er og alkyl PAH-er ble observert, ble utført ved tre potensielt sensitive stadier; under
fertilisering ("dep1"), 36 timer etter fertilisering ("dep2") og 10 dager etter fertilisering ("dep3").
Prøvetakning av embryoer ble gjort ved sju tidspunkt etter endt eksponering (0, 6, 12, 24, 48, 96
og 192 timer etter endt eksponering).
For å kunne evaluere bioakkumulasjonen av PAH, ble prøver med egg fra forskjellige
prøvetaknings-tidspunkt homogenisert, ekstrahert med løsemiddel og ekstraktet ble renset ved
hjelp av en fastfase ekstraksjon (SPE). PAH-er ble analysert ved hjelp av en gass kromatograf
koblet med et tandem massespektrometri (GC-MS/MS). Fiskeembryo er lite forsket på innenfor
dette feltet på grunn av at teknikker og metoder for studering av PAH body burden konsentrasjon
i fisk i tidlig livsstadium nylig har blitt sensitive nok for små biotiske prøver (100 mg) eksponert
for kontaminanter i lave konsentrasjoner. Det totale lipidinnhold i prøvene ble funnet ved å utføre
en modifisert Folch ekstraksjon.
I dette prosjektet så man at rognkjeks-embryoene eksponert for produsert vann får en økt
innvendig "body burden" konsentrasjon av PAH-er og alkyl PAH-er. I tillegg til å se på total PAH
(tPAH) i embryo, hadde oppgaven fokus på tre komponenter; naftalen (2-ring PAH), C1-fenantren
(3-ring alkyl PAH) og dibenzotiofen (3-ring PAH). Den høyeste akkumuleringen av PAH-er ble
observert i embryoer eksponert under det tidligste livsstadiet (0 timer etter fertilisering), med en
synkende body burden observert i embryoer i senere livsstadier (36 timer etter fertilisering og 10
dager etter fertilisering). Som forventet sank body burden i alle eksponerings scenarioene etter
overføring til rent vann. Av komponentene i fokus hadde naftalen høyeste body burden, etterfulgt
av dibenzotiofen og til slutt C1-fenantren i alle eksponeringsforsøkene. Totalt ekstraherbart
lipidinnhold holdte seg jevt gjennom hele utviklingen av rognkjeks-embryoene, dette førte til at
normalisering av body burden konsentrasjoner til lipidinnhold ga samme resultater som body
burden konsentrasjonene for tPAH i hvert eksponeringsforsøk. Biokonsentrasjons-faktoren viste at
dibenzotiofen hadde den høyeste bioakkumuleringen hos emrbyoer eksponert 0 timer etter
fertilisering blandt komponentene i fokus, hos embryoer eksponert ved 36 timer etter fertilisering
og 10 dager etter fetilisering er det naftalen som er den mest akkumulerte komponenten.
Biotransformasjon og utvikling av embryoet påvirket resultatet. Videoanalyser på rognkjeks-embryo gjennomført 17 dager etter fertilisering av Dr. Bjørn Henrik Hansen og Julia
Farkas viste at embryoer eksponert under de tidligste livsstadiene (36 timer etter fertilisering og
10 dager etter fertilisereing) hadde en betydelig redusert hjertefrekvens.
Denne oppgaven har vært gunstig for "PW-Exposed"-prosjektet og dets forskningsområde på
grunn av forbedringene av benyttede teknikker og metoder brukt for å studere PAH body burden
konsentrasjoner i en ny type fiskeart eksponert for lave konsentrasjoner av produsert vann. Videre
har studiet i oppgaven avduket ny informasjon angående bioakkumulering og sensitivitet ved
forskjellige livsstadier hos rognkjeksembryoer. "PW-Exposed"-prosjektet er enda ikke fullført, og
videre forskning vil bli gjort på dette feltet av SINTEF Ocean i sammarbeid med partnere. | |
dc.description.abstract | The goal of this bachelor project was to study the correlation between life stage, lipid composition
and bioaccumulation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in early life stages (ELS) of the
fish species lumpsucker (Cyclopterus Lumpus) exposed to produced water (PW). The current work
is a part of the PW-Exposed project, lead by SINTEF Ocean, which will investigate and provide a
detailed understanding of the chemical composition and toxicological impacts of PW discharges
from oil producing platforms along the Norwegian continental shelf (NCS). As a part of the bigger
project, this bachelor thesis is based on experiments of PW and ELS of lumpsuckers, with the
purpose of identifying the most sensitive life stage in the development of the lumpsucker embryo.
Offshore oil and gas industry annually contribute to massive discharges of PW on NCS. PW
contains polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and alkylated PAHs, which are known to be
toxic to early life stages (ELS) of fish. The study was performed on lumpsucker embryos exposed
at different live stages during the embryo stage and monitored until hatching. Three exposure
experiments, where accumulation and depuration (dep) of PAHs and alkyl PAHs were observed,
was performed at three potentially sensitive stages; during fertilization ("dep1"), 36 hours post
fertilization (hpf) ("dep2") and 10 days post fertilization (dpf) ("dep3"). Embryos were sampled
at seven timepoints after exposure (0, 6, 12, 24, 48, 96 and 192 hours after exposure (hpe)).
In order to evaluate the bioaccumulation of PAHs, egg samples from the different sampling points
were homogenized, extracted with solvent and the extracts purified by solid-phase extraction
(SPE). The PAHs were analysed by gas chromatography coupled to tandem mass spectrometry
(GC-MS/MS). It is not enough research of ELS of fish in this area, this due to development of
techniques and methods for studies of PAH body burden concentration in ELS of fish that
recently became sensitive enough for small biotic samples (100 mg) exposed to low concentration
of contaminants. The total lipid content (by mass) of egg samples was determined by preforming
a modified Folch extraction.
The project revealed that lumpsucker embryos exposed to PW displayed increased internal body
burden concentration of PAHs and alkyl PAHs. This thesis focuses on three compounds
accumulated in the embryos; naphthalene (2-ring PAH), C1-phenanthrene (3-ring alkyl PAH) and
dibenzothiophene (3-ring PAH). The highest accumulation of PAHs was observed in the embryos
exposed during the earliest life stage (0 hpf), with decreased body burden observed in embryos
exposed at later life stages (36 hpf and 10 dpf). After transfer to clean water, the body burden
decreased as expected in all exposure scenarios. Naphthalene had the highest body burden,
followed by dibenzothiophene and lastly C1-phenanthrene, this applies to all of the exposures.
Total extractable lipid content remained more or less constant throughout the development of
ELS lumpsucker, for this reason normalizing the body burden concentrations to lipid content
revealed the same results as the body burden concentration for the depurations. The
bioconcentration factor (BCF) calculated for the ’compounds at focus’ revealed that
dibenzothiphene was the most bioaccumulated compound in embryos exposed at 0 hpf, for
embryos exposed at 36 hpf and 10 dpf, naphthalene accumulated the most. The biotransformation
and the development of embryos affected the results. Video analysis performed on embryos after
17 dpf by Drs’ Bjørn Henrik Hansen and Julia Farkas revealed that embryos exposed during the
earliest life stages (36 hpf and 10 dpf) had a significantly reduced heart rate.
The current project was beneficial the PW-Exposed project and the field of science due to
improvement of techniques and methods for studiying PAH body burden concentration in a new
species of fish ELS exposed to low concentration of PW. Furthermore, the study conducted has
revealed new information regarding bioaccumulation and sensitivity at different life stages of
lumpsucker embryos. The PW-Exposed project is not finished and will be further investigated by
SINTEF Ocean along with partners. | |
dc.language | eng | |
dc.publisher | NTNU | |
dc.title | Korrelasjon mellom livsstadie, lipidinnhold og akkumulering av polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) i rognkjeks (Cyclopterus lumpus) embryo eksponert for produsert vann | |
dc.type | Bachelor thesis | |