Nanoparticle (NP) trophic transfer is reported as an important exposure route for organisms in aquatic ecosystems. This study focused on gold nanoparticle (AuNP, PEG-coated, 10 nm diameter) transfer using an experimental benthic food chain which included two trophic levels: natural river biofilm and grazer fish Hypostomus plecostomus. AuNP biofilm accumulation was assessed via water AuNP concentrations and total biofilm mass. An extended range of six AuNP concentrations in water (0, 0.0048, 0.048, 0.48, 4.8, and 48 mg Au L−1) was set. A dose-dependent relation between gold concentrations in water and natural river biofilm was observed after a 48-h exposure. This pointed out the high propensity of natural biofilms to accumulate gold. Additionally, total biofilm mass appeared to influence AuNP accumulation at the highest exposure levels. This first step enables the set-up of the transfer experiment in which grazer fish were exposed for 21 days to natural biofilms, previously contaminated by low AuNP concentrations in water (NP0.1: 0.48 and NP1: 4.8 mg Au L−1). Gold was quantified in eight fish organs, and histology was observed. Gold was transferred from biofilms to fish; bioaccumulation was organ- and exposure level-dependent. Interestingly, the brain showed significant gold accumulation at the highest exposure level (NP1). Histological observations indicated distinct inflammatory responses in fish liver, spleen, and muscle. The overall results suggest the potential hazards of subchronic nanoparticle exposure in aquatic organisms.

中文翻译：

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金纳米粒子营养从天然生物膜转移到食草鱼

据报道，纳米颗粒 (NP) 营养转移是水生生态系统中生物的重要暴露途径。这项研究的重点是使用实验性底栖食物链转移金纳米颗粒（AuNP，PEG 涂层，直径 10 nm），其中包括两个营养级别：天然河流生物膜和食草鱼 Hypostomus plecostomus。AuNP生物膜积累通过水AuNP浓度和总生物膜质量进行评估。设置了水中六种 AuNP 浓度的扩展范围（0、0.0048、0.048、0.48、4.8 和 48 mg Au L-1）。在暴露 48 小时后观察到水中金浓度与天然河流生物膜之间存在剂量依赖性关系。这指出了天然生物膜积累黄金的高度倾向。此外，在最高暴露水平下，总生物膜质量似乎会影响 AuNP 的积累。这第一步可以设置转移实验，在该实验中，食草鱼暴露于天然生物膜中 21 天，之前被水中的低 AuNP 浓度污染（NP0.1：0.48 和 NP1：4.8 毫克 Au L-1）。在八个鱼器官中定量黄金，并观察组织学。黄金从生物膜转移到鱼身上；生物积累与器官和暴露水平有关。有趣的是，大脑在最高暴露水平（NP1）下表现出显着的黄金积累。组织学观察表明鱼肝、脾和肌肉中存在明显的炎症反应。总体结果表明亚慢性纳米颗粒暴露在水生生物中存在潜在危害。之前被水中的低 AuNP 浓度污染（NP0.1：0.48 和 NP1：4.8 mg Au L-1）。在八个鱼器官中定量黄金，并观察组织学。黄金从生物膜转移到鱼身上；生物积累与器官和暴露水平有关。有趣的是，大脑在最高暴露水平（NP1）下表现出显着的黄金积累。组织学观察表明鱼肝、脾和肌肉中存在明显的炎症反应。总体结果表明亚慢性纳米颗粒暴露在水生生物中存在潜在危害。之前被水中的低 AuNP 浓度污染（NP0.1：0.48 和 NP1：4.8 mg Au L-1）。在八个鱼器官中定量黄金，并观察组织学。黄金从生物膜转移到鱼身上；生物积累与器官和暴露水平有关。有趣的是，大脑在最高暴露水平（NP1）下表现出显着的黄金积累。组织学观察表明鱼肝、脾和肌肉中存在明显的炎症反应。总体结果表明亚慢性纳米颗粒暴露在水生生物中存在潜在危害。在最高暴露水平 (NP1) 下，大脑表现出显着的金积累。组织学观察表明鱼肝、脾和肌肉中存在明显的炎症反应。总体结果表明亚慢性纳米颗粒暴露在水生生物中存在潜在危害。在最高暴露水平 (NP1) 下，大脑表现出显着的金积累。组织学观察表明鱼肝、脾和肌肉中存在明显的炎症反应。总体结果表明亚慢性纳米颗粒暴露在水生生物中存在潜在危害。