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Mittwoch, 24.10.2018
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Nanosilber schadet Fischen

Nanopartikel im Wasser beeinträchtigen die Gesundheit von Zebrafischen langfristig

Bedenkliche Belastung: Die Umweltbelastung mit Nanosilber könnte Fischen langfristig schaden. Denn wie ein Experiment zeigt, reichert sich das Metall im Körper von Zebrafischen an. Dabei löst es unter anderem Entzündungsprozesse in den Kiemen aus und beeinflusst sogar die Genaktivität. Einige dieser Effekte zeigen sich selbst dann noch, wenn die Tiere eine monatelange Entgiftungskur in sauberem Wasser hinter sich haben.
Zebrafische: Schwimmen sie in mit Nanosilber kontaminiertem Wasser, bekommt ihnen das gar nicht gut.

Zebrafische: Schwimmen sie in mit Nanosilber kontaminiertem Wasser, bekommt ihnen das gar nicht gut.

Silber ist der Star in der Nanotechnologie: Das Material eignet sich für innovative Anwendungen in der Elektronikbranche - und kann zum Beispiel transparente Bildschirme verbessern. Daneben findet sich Nanosilber jedoch auch in Kosmetika, Lebensmittelverpackungen, Desinfektionsmitteln und sogar in Kleidung. Eingearbeitet in Socken und Co sorgt es dank seiner antibakteriellen Wirkung dafür, dass verschwitzte Textilien nicht unangenehm riechen. Doch es gibt einen Haken: Wie andere Nanopartikel auch kann Nanosilber über das Abwasser in den Wasserkreislauf und somit in die Umwelt gelangen. Wie es dort auf Tiere und Pflanzen wirkt, ist bisher erst in Teilen verstanden.

Experiment im Silberwasser


José Lacave von der Universität des Baskenlands in Leioa und seine Kollegen haben nun untersucht, wie sich die winzig kleinen Partikel im Wasser auf Zebrafische auswirken. Dafür setzten sie jeweils 50 bis 60 Tiere in eines von drei Aquarien: eines enthielt Nanosilber, eines wasserlösliches Silbernitrat und eines völlig sauberes Wasser als Kontrolle. Die Konzentration des Silbers in den beiden ersten Becken entsprach dabei Werten, die auch unter realen Bedingungen in der Natur vorkommen können.

Nach 21 Tagen nahmen die Forscher die Fische unter die Lupe. Es zeigte sich: In den Körpern der kleinen Tiere hatten sich signifikante Silbermengen angereichert. Welche Organe besonders betroffen waren, war dabei abhängig davon, welcher Silberform die Fische ausgesetzt waren. So reicherte sich das Metall im Fall der Nanopartikel vor allem im Verdauungstrakt an, aber auch in den Kiemen und in der Leber.


Entzündete Kiemen


Wie die Wissenschaftler beobachteten, hatte diese Belastung merkliche Folgen. Unter anderem stellten sie fest, dass die Kiemen der Zebrafische Zeichen von Entzündungen zeigten und das dortige Gewebe teilweise zu wuchern begann. Doch nicht nur das: Weitere Untersuchungen der Leber zeigten, dass sich das Silber offenbar sogar auf der Gen-Ebene auswirkte. Bestimmte Gene wurden in Folge verstärkt abgelesen oder ihre Aktivität herunterreguliert.

Sowohl das Silbernitrat als auch das Nanosilber wirkten sich dabei auf einige metabolische Prozesse aus. Das Nanosilber beeinflusste darüber hinaus auch noch Gene, die für das Immunsystem und die Fortpflanzung wichtig sind. Der Effekt auf die Genexpression war beim Silbernitrat nach drei Tagen am stärksten, beim Nanosilber zeigten sich die Auffälligkeiten dagegen erst nach 21 Tagen besonders deutlich.

"Langzeitfolgen zu befürchten"


Um die kontaminierten Fische zu entgiften, siedelten die Forscher sie nach dem Experiment in Aquarien mit sauberem Wasser um. Wie schnell würden sich die Tiere erholen? Das Ergebnis: Nach sechs Monaten waren die Silberwerte in beiden Gruppen zwar wieder auf ein normales Niveau gesunken. Die Folgen der Belastung aber zeigten sich noch immer. Demnach war etwa das Kiemengewebe nach wie vor entzündet und beschädigt.


"Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass möglicherweise Langzeitfolgen für belastete Fische zu befürchten sind", schreiben Lacave und seine Kollegen. (Science of The Total Environment, 2018; doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.06.128)
(Universität des Baskenlands, 19.09.2018 - DAL)
 
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