In this study, we investigated the acute toxicity, in vivo effects, oxidative stress, and gene expression changes caused by hypoxia on the brackish water flea Diaphanosoma celebensis. The no-observed-effect concentration (NOEC) of 48 h of hypoxia exposure was found to be 2 mg/L O2. Chronic exposure to NOEC caused a significant decline in lifespan but had no effect on total fecundity. The induction of reactive oxygen species increased in a time-dependent manner over 48 h, whereas the content of antioxidant enzymes (superoxide dismutase and catalase) decreased. The transcription and translation levels were modulated by hypoxia exposure. In particular, a significant increase in hemoglobin level was followed by up-regulation of hypoxia-inducible factor 1α gene expression and activation of the mitogen-activated protein kinase pathway. In conclusion, our findings provide a better understanding of the molecular mechanism of the adverse effects of hypoxia in brackish water zooplankton.

The escalating production and improper disposal of petrochemical-based plastics have led to a global pollution issue with microplastics (MPs), which pose a significant ecological threat. Biobased and biodegradable plastics are believed to mitigate plastic pollution. However, their environmental fate and toxicity remain poorly understood. This study compares the in vivo effects of different types of MPs, poly(butylene adipate-co-terephthalate) as a biodegradable plastic, polylactic acid (PLA) as a biobased plastic, β-cyclodextrin-grafted PLA as a modified biobased plastic, and low density polyethylene as the reference petrochemical-based plastic, on the key aquatic primary consumer Diaphanosoma celebensis. Exposure to MPs resulted in significant reproductive decline, with comparable effects observed irrespective of MP type or concentration. Exposure to MPs induced distinct responses in redox stress, with transcriptional profiling revealing differential gene expression patterns that indicate varied cellular responses to different types of MPs. ATP-binding cassette transporter activity assays demonstrated altered efflux activity, mainly in response to modified biobased and biodegradable MPs. Overall, this study highlights the comparable in vivo and in vitro effects of biobased, biodegradable, and petrochemical-based MPs on aquatic primary consumers, highlighting their potential ecological implications.

This study reports the effects of bisphenol A (BPA) on the rotifer Brachionus plicatilis, focusing on growth performance, reproductive output, oxidative stress responses, and lipid metabolism genes. High BPA levels disrupted peak daily offspring production and led to oxidative stress and increased superoxide dismutase and catalase activity. The research identified distinctive monoacylglycerol O-acyltransferase (MGAT) and diacylglycerol O-acyltransferase (DGAT) genes in B. plicatilis, B. rotundiformis, and B. koreanus, enhancing understanding of lipid metabolism in these species. BPA exposure significantly altered MGAT and DGAT expression, and feeding status affected these regulatory patterns. When food was unavailable, BPA reduced DGAT2 and MGAT2a expression. However, under feeding conditions, DGAT2 and MGAT1 levels increased, indicating that nutritional status and BPA exposure interact to affect gene expression.

To study multigenerational resilience to high temperature (HT) conditions, we exposed Brachionus plicatilis marine rotifers to HT, high salinity (HS), and nanoplastics (NPs), and measured reproductive and life-cycle endpoints. After exposure to HT, rotifer lifespans were reduced, but daily production of offspring increased. However, both combined HT/HS and HT/HS/NP exposure led to additional decreases in longevity and reproductive ability; the antioxidant defense mechanisms of the rotifers were also notably upregulated as measured by reactive oxygen species levels. Fatty-acid profiles were reduced in all conditions. In multigenerational experiments, the negative effects of HT dissipated rapidly; however, the effects of HT/HS and HT/HS/NPs required four generations to disappear completely. The findings indicated that B. plicatilis were able to recover from these environmental stressors. This study demonstrated the resilience of aquatic organisms in response to changing environmental conditions and provides insights into the complex interactions of different abiotic stressors.