Abteilung Umwelttoxikologie

Mechanistische Einblicke in die Toxizität von Reifenpartikeln unter Verwendung von Fischzelllinien


Es hat sich gezeigt, dass Reifen- und Straßenabriebpartikel (TRWP), die durch die Erosion von Reifen während der Fahrt entstehen, einen großen Teil der anthropogenen Partikel ausmachen, die in die Umwelt freigesetzt werden. Dennoch bleibt das potenzielle ökologische Risiko von TRWP und den damit verbundenen Chemikalien für Wasserorganismen weitgehend unerforscht. Unsere Studie zielt darauf ab, die Toxizität zu bestimmen und die Mechanismen zu untersuchen, die durch TRWP und assoziierte Chemikalien bei Fischen unter Verwendung verschiedener Regenbogenforellen-Zelllinien (Oncorhynchus mykiss) induziert werden.

Titelbild: Auto-/Reifenbild, zur Verfügung gestellt vom WBCSD im Rahmen des TIP, Reifenpartikel-Elektronenmikroskopie von unseren EPFL-Partnern, Regenbogenforellenbild erstellt mit BioRender

Publikationen

In vitro digestion of tire particles in a fish model (Oncorhynchus mykiss): solubilization kinetics of heavy metals and effects of food coingestion

Tire and road wear particles (TRWP) have been shown to represent a large part of anthropogenic particles released into the environment. Nevertheless, the potential ecological risk of TRWP in the different environmental compartments and their potential toxic impacts on terrestrial and aquatic organisms remain largely underinvestigated. Several heavy metals compose TRWP, including Zn, which is used as a catalyst during the vulcanization process of rubber. This study investigated the solubilization potential of metals from cryogenically milled tire tread (CMTT) and TRWP in simulated gastric fluids (SFGASTRIC) and simulated intestinal fluids (SFINTESTINAL) designed to mimic rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) gastrointestinal conditions. Our results indicate that the solubilization of heavy metals was greatly enhanced by gastrointestinal fluids compared to that by mineral water. After a 26 h in vitro digestion, 9.6 and 23.0% of total Zn content of CMTT and TRWP, respectively, were solubilized into the simulated gastrointestinal fluids. Coingestion of tire particles (performed with CMTT only) and surrogate prey items (Gammarus pulex) demonstrated that the animal organic matter reduced the amount of bioavailable Zn solubilized from CMTT. Contrastingly, in the coingestion scenario with vegetal organic matter (Lemna minor), high quantities of Zn were solubilized from L. minor and cumulated with Zn solubilized from CMTT.
Masset, T.; Ferrari, B. J. D.; Oldham, D.; Dudefoi, W.; Minghetti, M.; Schirmer, K.; Bergmann, A.; Vermeirssen, E.; Breider, F. (2021) In vitro digestion of tire particles in a fish model (Oncorhynchus mykiss): solubilization kinetics of heavy metals and effects of food coingestion, Environmental Science and Technology, 55(23), 15788-15796, doi:10.1021/acs.est.1c04385, Institutional Repository

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World Business Council for Sustainable Development’s (WBCSD) Tire Industry Project (TIP)