Effekter av Tekstilfibre på den Marine Mikroalgen Isochrysis galbana (T-ISO)

Abstract

Tekstilmikrofibre (MF) er i økende grad en bekymring i marine økosystemer, ettersom store mengder av MF ender i havet hvert år via avfall og avløpsvann. Til tross for høy persistens og biotilgjengeligheten av MF i marine organismer, har få studier undersøkt deres negative virkninger på mikroalger, eller diskutert potensielle bunn-opp-konsekvenser i marine økosystemer. På bakgrunn av dette, var målet med denne studien å undersøke effektene av tre vanlige MF (polyester, polyamid og ull) på vekst, fotosyntetisk aktivitet og biokjemisk sammensetning i den marine mikroalgen Isochrysis galbana (klone T-ISO). Lengder på 60 og 3000 μm i konsentrasjoner på 0,0422-4,22 μg/mL og MF-sigevann (4,22 μg/mL) ble anvendt. Reduserte populasjonsstørrelser ble funnet fra eksponering til 60 og 3000 μm MF, med en tendens til polymer- og størrelsesrelaterte effekter. Høye nivåer av MF induserte signifikante effekter på vekst, og PES-sigevann økte sluttbiomassen signifikant. Eksponering til sigevann fra MF påvirket ikke fotosyntetisk effektivitet, men forflyttet det relative karbohydratinnholdet fra glukose-lignende til cellulose-lignende forbindelser. Disse resultatene indikerer at det er noen metabolske effekter på I. galbana eksponert for miljørelaterte nivåer av MF, og utelukker dermed ikke muligheten for effekter videre opp i næringsnettet, i kystvann nær avløpsavløp og i tungt MF-forurensede områder.

Textile microfibres (MFs) are of increasing concern in marine ecosystems, as large numbers of MF debris enter the ocean annually via waste and wastewater. Despite the persistence and bioavailability of MFs to marine organisms, few studies have investigated their sub-lethal impacts on microalgae or discussed the potential bottom-up consequences in marine ecosystems. For this reason, the current study aimed at investigating the effects of three common MFs (polyester, polyamide and wool) on growth, photosynthetic activity and biochemical composition in the marine microalgae Isochrysis galbana (clone T-ISO). MF sizes of 60 and 3000 µm at concentrations of 0.0422-4.22 µg/mL, and MF leachates (4.22 µg/mL) were used. The experiments indicated reduced population sizes by exposure to 60 µm and 3000 µm MFs, with a tendency towards polymer- and size-related effects. High levels of MFs induced significant effects on growth, and PES leachates significantly increased end biomass. MF leachates did not affect photosynthetic efficiency; nonetheless, the relative carbohydrate content tended to shift from glucose-like towards cellulose-like compounds. These results indicate some metabolic effects in I. galbana exposed to environmentally relevant levels of MFs, suggesting that marine food webs in proximity to wastewater outlets and heavily MF-polluted areas could be susceptible to impacts.