Microscale and molecular analyses of river biofilm communities treated with microgram levels of cerium oxide nanoparticles indicate limited but significant effects
Notice bibliographique
Résumé
Cerium oxide (CeO2) nanoparticles are used as in-fuel catalysts and in manufacturing processes, creating a potential for release to aquatic environments. Exposures at 1 and 10 μg/L CeO2-nanoparticles were made to assess effects during the development of river biofilm communities. Scanning transmission x-ray microscopy (STXM) indicated extensive sorption of nanoparticles to the community and co-localization with lipid moieties. Following 8 weeks of development, polycarbonate coupons were removed from the reactors and used for molecular analyses, denaturing gradient gel electrophoresis analysis (DGGE-16S rRNA) and 16S rRNA amplicon sequencing. Microscopic imaging of the biofilm communities (bacterial, photosynthetic biomass, exopolymer composition, thickness, protozoan numbers), as well as carbon substrate utilization fingerprinting was performed. There was a trend toward reduced photosynthetic biomass, but no significant effects of CeO2 exposure were found on photosynthetic and bacterial biomass or biofilm thickness. Sole carbon source utilization analyses indicated increased utilization of 10 carbon sources in the carbohydrate, carboxylic acid and amino acids categories related to CeO2 exposures; however, predominantly, no significant effects (p < 0.05) were detected. Measures of microbial diversity, lectin binding affinities of exopolymeric substances and results of DGGE analyses, indicated significant changes to community composition (p < 0.05) with CeO2 exposure. Increased binding of the lectin Canavalia ensiformis was observed, consistent with changes in bacterial-associated polymers. Whereas, no significant changes were observed in binding to residues associated with algal and cyanobacterial exopolymers. 16S rRNA amplicon sequencing of community DNA indicated changes in diversity and shifts in community composition; however, these did not trend with increasing CeO2 exposure. Counting of protozoans in the biofilm communities indicated no significant effects on this trophic level. Thus, based on biomass and functional measures, CeO2 nanoparticles did not appear to have significant effects; however, there was evidence of selection pressure resulting in significant changes in microbial community composition.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».