The impact of microplastics on female reproduction and early life

Plastic pollution in our environment is one of the most important global health concerns right now. Micro- and nanoplastics (MNPs) are taken up by both humans and animals, mainly via food and water, and can pass important epithelial barriers. Indications of plastics in the blood circulation have recently been shown in both humans and farm animals, but standardized methods to quantify the exact levels of MNPs to which we are exposed are currently lacking. Potential hazards of MNPs are being investigated very recently, including the impact that MNPs may have on reproduction. However, studies on mammalian reproduction are scarce, but a wealth of data from aquatic species indicates reproductive effects of MNPs. The first studies in rodent models demonstrate that MNPs reach the gonads after oral exposure and may impact offspring after maternal exposure during the gestational period. These effects may arise from the particles themselves or the presence of plastic contaminants that leach from plastics. Plastic contamination has been detected in human placentas, fetal fluid and the meconium of newborns, indicating the presence of plastics from the very first start of life. Currently there is a lack of studies that investigate the impact of MNP exposure during the periconception and embryonic period, whereas this is an extremely sensitive period that needs considerable attention with the growing amount of plastics in our environment.(AU)

Microplastic occurrence in fish species from the Iquitos region in Peru, western Amazonia / Ocurrencia de microplástico en especies de peces de la región de Iquitos, Amazonía occidental

The contamination of aquatic environments by microplastic has become a major threat to biodiversity. The presence of microplastic is documented in the aquatic fauna of the oceans, but, in the Amazon basin, reports on microplastic occurrence are few. The present study surveyed microplastic occurrence in fishes in an area of the Peruvian Amazon. We sampled 61 specimens of 15 commercial species from local markets in the city of Iquitos, Loreto Department. We detected a total of 2337 microplastic particles, 1096 in the gills and 1241 in the internal organs (esophagus, stomach, intestine, liver, gonads, pancreas, swim bladder and heart). The prevalence of microplastic particles was 100% and the overall average abundance was of 38.3 particles per individual (17.9 particles per individual in gills and 20.3 particles per individual in internal organs). Most particles were found in carnivorous fish. There was no correlation of particle abundance with fish standard length and weight. These results provided evidence of the degree of microplastic contamination of the fish fauna in the region of Iquitos.(AU)

La contaminación de ambientes acuáticos por microplásticos se ha convertido en una gran amenaza para la biodiversidad. La presencia de microplásticos está bien documentada en la fauna acuática de los océanos, pero en la cuenca del Amazonas hay pocos reportes de ocurrencia. En este trabajo se investigó la ocurrencia de partículas de microplásticos en peces de un área de la Amazonía peruana. Se obtuvieron 61 especímenes de 15 especies comerciales provenientes de los mercados locales de la ciudad de Iquitos. Se detectó un total de 2337 partículas de microplástico, 1096 en las branquias y 1241 en los órganos internos (esófago, estomago, intestinos, hígado, gónadas, páncreas, vejiga natatoria y corazón). La prevalencia de partículas de microplástico fue del 100% y la abundancia general de partículas de microplástico fue de 38.3 partículas por individuo (17.9 partículas por individuo en las branquias y 20.3 partículas por individuo en los órganos internos). La mayor cantidad de particulas fué encontrada en peces carnivoros. No hubo correlación entre la abundancia de las particulas y el tamaño estandar y peso de los peces. Estos resultados proporcionan evidencia de los niveles de contaminación por microplásticos en la fauna de peces amazónica en la región de Iquitos.(AU)

Far from urban areas: plastic uptake in fish populations of subtropical headwater streams / Longe das áreas urbanas: ingestão de plástico em populações de peixes de riachos subtropicais de cabeceira

This study investigated the occurrence of plastic particles in the digestive tracts of fish from headwater streams in a human-thinly populated region of the subtropical Sinos River basin in southern Brazil. In total, 258 individuals from 17 species were collected using electric fishing. Thirty-eight percent (38%) of the specimens contained plastic particles. All of them were fibers, with a maximum count of 43 per individual. Plastic fibers were the fourth most abundant food category. Results showed that the uptake of these plastic particles was proportional to the number of ingested food items. Fiber counts in the guts correlated with the uptake of Trichoptera, which are invertebrates using plastic particles to construct their protective cases. No significant difference in plastic uptake was detected between benthic and water column fish. No evidence of bioaccumulation of plastic particles was found in the intestines. The distance from urban areas was not related to the number of ingested plastic particles, concluding that plastics are ubiquitous and available to biota, even in remote locations. The most probable source of these particles is residences close to the streams which discharge the sewage of washing machines without any treatment.

Este estudo investigou a ocorrência de partículas plásticas no trato digestivo de peixes de riachos de cabeceira em uma região de baixa densidade humana da bacia subtropical do rio dos Sinos no sul do Brasil. No total, 258 indivíduos de 17 espécies foram coletados por meio da pesca elétrica. Trinta e oito por cento (38%) dos espécimes continham partículas de plástico. Todos eram fibras, com contagem máxima de 43 por indivíduo. As fibras plásticas foram a quarta categoria de alimentos mais abundante. Os resultados mostraram que a absorção dessas partículas plásticas foi proporcional ao número de itens alimentares ingeridos. A contagem de fibras nos intestinos se correlacionou com a absorção de Trichoptera, que são invertebrados que usam partículas de plástico para construir suas capas protetoras. Nenhuma diferença significativa na absorção de plástico foi detectada entre peixes bentônicos e de coluna d'água. Nenhuma evidência de bioacumulação de partículas plásticas foi encontrada nos intestinos. A distância das áreas urbanas não foi relacionada ao número de partículas plásticas ingeridas, concluindo que os plásticos são ubíquos e disponíveis para a biota, mesmo em locais remotos. A fonte mais provável dessas partículas são as residências próximas aos córregos que descarregam os esgotos das máquinas de lavar sem nenhum tratamento.

Microplastics assessment in Arabian Sea fishes: accumulation, characterization, and method development / Avaliação de microplásticos em peixes do mar arábico: acumulação, caracterização e desenvolvimento de métodos

Around the globe, plastic has been entering the aquatic system and is ingested by organisms. Identification, optimal digestion method, and characterization of the polymers to trace sources are of growing importance. Hence, the present work investigated microplastics accumulation, digestion protocol efficiency, and characterization of polymers with FTIR analysis in the guts of five fishes (Lethrinus nebulosus, Rastrelliger kanagurta, Acanthopagrus arabicus, Otolithes ruber, and Euryglossa orientalis) from the Karachi coastal area, Arabian Sea. A total of 1154 microplastics (MPs) were ingested by 29 out of 33 fish species (87%). The highest average MP/fish was recorded in Otolithes ruber (54) and the lowest in Rastrelliger kanagurta (19.42). Microfibers were the most abundant shape with the highest numbers (35.52%) as compared to the rest of the MPs identified. Transparent microfibers were recorded as the highest in numbers followed by red, black, blue, and green. In this study, KOH with different concentrations and exposure times along with oxidizing agent hydrogen peroxide was tested (Protocols 3 and 4). Results showed these bases were highly efficient in obtaining optimal digestion of the samples. FTIR analysis confirmed that the majority of the polymers found in the fish guts were polyethylene and polypropylene. This study validated for the first time the presence of these polymers of plastic in marine fish from Pakistan.

Em todo o mundo, o plástico tem entrado no sistema aquático e tem sido ingerido por organismos. A identificação, o método de digestão ideal e a caracterização dos polímeros para rastrear fontes são de crescente importância. Portanto, o presente trabalho investigou o acúmulo de microplásticos, a eficiência do protocolo de digestão e a caracterização de polímeros com análise de FTIR nos tratos digestivos de cinco peixes (Lethrinus nebulosus, Rastrelliger kanagurta, Acanthopagrus arabicus, Otolithes ruber e Euryglossa orientalis) do litoral de Karachi, no mar Arábico. Um total de 1154 microplásticos (MP) foram ingeridos por 29 das 33 espécies de peixes (87%) estudadas. A maior média MP/peixe foi registrada no Otolithes ruber (54), e a menor no Rastrelliger kanagurta (19,42). As microfibras foram a forma mais abundante e com os maiores números (35,52%), em comparação ao restante das MPs identificadas. As microfibras transparentes foram detectadas em maior número, seguidas por vermelho, preto, azul e verde. Neste estudo, o KOH foi testado em diferentes concentrações e tempos de exposição, juntamente com o agente oxidante peróxido de hidrogênio (Protocolos 3 e 4). Os resultados mostraram que essas bases foram altamente eficientes para a obtenção de digestão ideal das amostras. A análise de FTIR confirmou que a maioria dos polímeros encontrados nos tratos digestivos dos peixes eram polietileno e polipropileno. Este estudo validou pela primeira vez a presença desses polímeros de plástico em peixes marinhos do Paquistão.

Biodiversity, distributions and isolation of microplastics pollution in finfish species in the Panjkora River at Lower and Upper Dir districts of Khyber Pakhtunkhwa province of Pakistan / Biodiversidade, distribuição e isolamento de poluições por microplásticos em espécies de peixes no rio Panjkora nos distritos de Lower e Upper Dir da província de Khyber Pakhtunkhwa do Paquistão

The basic aim of this study was aimed to determine the ichthyofaunal diversity of River Panjkora in both upper and lower Dir districts in Khyber Pakhtunkhwa province of Pakistan.Fish samples were collected by using fishnets from March to September 2020. A total of 724 specimens were collected and classified into 5 families, 14 genera, and 18 species. The overall results revealed that most fish fauna of river Panjkora contains 8 species of family Cyprinidae (56.49%) followed by 4 species of Nemacheilidae (24.44%), 2 species of Channidae (10.63%), and Sisoridae (7.04%), and 1 species of Mastacembelidae (1.38%), respectively. Among all kinds of fish species, Schizothorax plagiostomus (16.57%) was highly dominated and followed by Carassius auratus (11.87%) and Racoma labiata (9.66%) and were reported as highly abundant, especially during April, May, and June. The least abundant species were Glyptothorax punjabensis, Glyptothorax sufii, and Mastacembelus armatus, that constituting 2.48%, 2.20%, and 1.38% of the total fish samples. The Overall Simpson's diversity (1-D= 0.919) and Simpson's Reciprocal index values (1/D= 12.3876), and Shannon's index (H= 2.68) were indicating that river Panjkora contains a quite rich and diverse group of fish species. The highest microplastics observed in site 7 compared to other study area. Conservation steps should be taken as a top priority to protect and conserve the marine environment and natural heritage from further loss, extinction and stop or minimize losses incurred through irresponsible fishery practices

O objetivo básico deste estudo foi determinar a diversidade ictiofaunística do rio Panjkora nos distritos de Lower e Upper de Dir, na província de Khyber Pakhtunkhwa, no Paquistão. Amostras de peixes foram coletadas com redes de arrasto de março a setembro de 2020. Foram coletados 724 espécimes, classificados em 5 famílias, 14 gêneros e 18 espécies. Os resultados gerais revelaram que a maioria da ictiofauna do rio Panjkora contém 8 espécies da família Cyprinidae (56,49%), seguidas por 4 espécies de Nemacheilidae (24,44%), 2 espécies de Channidae (10,63%) e Sisoridae (7,04%) e 1 espécie de Mastacembelidae (1,38%). Entre todas as espécies de peixes, Schizothorax plagiostomus (16,57%) foi altamente predominante, seguida por Carassius auratus (11,87%) e Racoma labiata (9,66%), e elas foram relatadas como altamente abundantes, especialmente nos meses de abril, maio e junho. As espécies menos abundantes foram Glyptothorax punjabensis, Glyptothorax sufii e Mastacembelus armatus, que constituíram 2,48%, 2,20% e 1,38%, respectivamente, do total de peixes amostrados. O índice de diversidade de Simpson (1-D = 0,919), o índice recíproco de Simpson (1/D = 12,3876) e o índice de Shannon (H = 2,68) indicaram que o rio Panjkora contém um grupo bastante rico e diversificado de espécies de peixes. Os microplásticos mais altos foram observados no local 7 em comparação com outra área de estudo. Medidas de conservação devem ser tomadas como prioridade máxima para proteger e conservar o ambiente marinho e o patrimônio natural de novas perdas e extinção e para parar ou minimizar as perdas ocorridas por práticas de pesca irresponsáveis.

Effects of microplastics in freshwater fishes health and the implications for human health / Efeitos dos microplásticos na saúde dos peixes de água doce e as implicações para a saúde humana

The presence of microplastics in aquatic environments has raised concerns about their abundance and potential hazards to aquatic organisms. This review provides insight into the problem that may be of alarm for freshwater fish. Plastic pollution is not confined to marine ecosystems; freshwater also comprises plastic bits, as the most of plastic fragments enter oceans via rivers. Microplastics (MPs) can be consumed by fish and accumulated due to their size and poor biodegradability. Furthermore, it has the potential to enter the food chain and cause health problems. Evidence of MPs s ingestion has been reported in >150 fish species from both freshwater and marine systems. However, microplastic quantification and toxicity in freshwater ecosystems have been underestimated, ignored, and not reported as much as compared to the marine ecosystem. However, their abundance, influence, and toxicity in freshwater biota are not less than in marine ecosystems. The interaction of MPs with freshwater fish, as well as the risk of human consumption, remains a mystery. Nevertheless, our knowledge of the impacts of MPs on freshwater fish is still very limited. This study detailed the status of the toxicity of MPs in freshwater fish. This review will add to our understanding of the ecotoxicology of microplastics on freshwater fish and give subsequent research directions.

A presença de microplásticos em ambientes aquáticos levantou preocupações sobre sua abundância e perigos potenciais para os organismos que vivem nesse meio. Esta revisão fornece informações sobre o problema que pode ser alarmante para os peixes de água doce. A poluição plástica não se limita aos ecossistemas marinhos; a água doce também contém pedaços de plástico, já que a maioria dos fragmentos de plástico entra nos oceanos por meio dos rios. Os microplásticos (MPs) podem ser consumidos pelos peixes e acumulados devido ao seu tamanho e baixa biodegradabilidade. Além disso, tem o potencial de entrar na cadeia alimentar e causar problemas de saúde. Evidências de ingestão de MPs foram relatadas em mais de 150 espécies de peixes de sistemas de água doce e marinhos. No entanto, a quantificação e a toxicidade de microplásticos em ecossistemas de água doce foram subestimadas, ignoradas e não relatadas tanto quanto em comparação com o ecossistema marinho. No entanto, sua abundância, influência e toxicidade na biota de água doce não são menores que nos ecossistemas marinhos. A interação de MPs com peixes de água doce, bem como o risco de consumo humano, permanece um mistério. Todavia, nosso conhecimento sobre os impactos das MPs em peixes de água doce ainda é muito limitado. Este estudo detalhou o status da toxicidade de MPs em peixes de água doce. Esta revisão aumentará nossa compreensão da ecotoxicologia de microplásticos em peixes de água doce e fornecerá direções de pesquisa subsequentes.