بررسی سمیت غلظت‌های تحت کشنده نیترات نقره بر برخی شاخص های هماتولوژی و ایمونولوژی ماهی قرمز (Carassius auratus)

نوع مقاله : مستخرج از پایان نامه

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد اکولوژی آبزیان، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان* (مسوول مکاتبات)

2 دانشیار، گروه تولید و بهره برداری آبزیان،دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 استاد، گروه تولید و بهره برداری آبزیان، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

4 دانشیار، گروه تکثیر و پرورش آبزیان، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

5 استادیار، مرکز تحقیقات آب های دور، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، چابهار

10.22034/jest.2018.11275.1987

چکیده

زمینه و هدف: امروزه ترکیبات نقره به دلیل خواص ضد میکروبی در صنایع مختلف استفاده می­گردند. اما اثرات غیرقابل بازگشت فلزات سنگین غیرضروری همانند نقره، در بدن آبزیان غیر قابل بازگشت می­باشد. در مطالعه حاضر به بررسی اثرات تحت کشنده نیترات نقره بر پارامترهای خون شناسی و ایمنی  شناسی ماهی قرمز(Carassius auratus) به عنوان گونه مدل کپور ماهیان پرداخته شد.
روش بررسی: تعداد 105 قطعه ماهی قرمز، به صورت تصادفی در 15 مخزن فایبرگلاس (400 لیتری) قرار گرفتند (12 مخزن برای غلظت­های مختلف نیترات نقره و 3 مخزن به عنوان گروه شاهد) و برای آزمون­های بیوشیمیایی وخون شناسی تیمار­ها، 9 ماهی به طور تصادفی از هر تیمار انتخاب شد که به طور جداگانه در معرض غلظت­های موثر ppm 01/0، 025/0، 05/0 و 1/0 نیترات نقره قرارگرفتند.
یافته ها: نتایج نشان داد که غلظت­های مختلف نیترات نقره بر روی عوامل اریتروسیتی خون ماهی قرمز در سطح  درصد معنی دار بودخ (کاهش معنی دار) ، اما بر روی اغلب عوامل­ لوکوسیتی خون تاثیر چندانی نداشت.
نتیجه گیری: این امر ممکن است به دلیل مقاوم بودن این ماهی نسبت به ماهیان دیگر باشد و در نهایت شاخص­های اریتروسیتی خون می­توانند به عنوان بیو­مارکرهای مناسب آلودگی نقره معرفی گردند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و دوم، شماره دو، اردیبهشت ماه 99

                                        

 

بررسی سمیت غلظت­های تحت کشنده نیترات نقره بر برخیشاخص های هماتولوژی و ایمونولوژی ماهی قرمز (Carassius auratus)

 

صفورا ابرقویی[1] *

Sabarghoei67@gmail.com

سید علی اکبر هدایتی[2]

رسول قربانی[3]

حامد پاک نژاد[4]

طاهره باقری[5]

تاریخ دریافت:3/4/94

تاریخ پذیرش:5/5/94

 

چکیده

زمینه و هدف: امروزه ترکیبات نقره به دلیل خواص ضد میکروبی در صنایع مختلف استفاده می­گردند. اما اثرات غیرقابل بازگشت فلزات سنگین غیرضروری همانند نقره، در بدن آبزیان غیر قابل بازگشت می­باشد. در مطالعه حاضر به بررسی اثرات تحت کشنده نیترات نقره بر پارامترهای خون شناسی و ایمنی  شناسی ماهی قرمز(Carassius auratus) به عنوان گونه مدل کپور ماهیان پرداخته شد.

روش بررسی: تعداد 105 قطعه ماهی قرمز، به صورت تصادفی در 15 مخزن فایبرگلاس (400 لیتری) قرار گرفتند (12 مخزن برای غلظت­های مختلف نیترات نقره و 3 مخزن به عنوان گروه شاهد) و برای آزمون­های بیوشیمیایی وخون شناسی تیمار­ها، 9 ماهی به طور تصادفی از هر تیمار انتخاب شد که به طور جداگانه در معرض غلظت­های موثر ppm 01/0، 025/0، 05/0 و 1/0 نیترات نقره قرارگرفتند.

یافته ها: نتایج نشان داد که غلظت­های مختلف نیترات نقره بر روی عوامل اریتروسیتی خون ماهی قرمز در سطح  درصد معنی دار بودخ (کاهش معنی دار) ، اما بر روی اغلب عوامل­ لوکوسیتی خون تاثیر چندانی نداشت.

نتیجه گیری: این امر ممکن است به دلیل مقاوم بودن این ماهی نسبت به ماهیان دیگر باشد و در نهایت شاخص­های اریتروسیتی خون می­توانند به عنوان بیو­مارکرهای مناسب آلودگی نقره معرفی گردند.

 

واژه های کلیدی: آلودگی، ماهی قرمز، خون­شناسی، نیترات نقره، سم شناسی

 

J. Env. Sci. Tech., Vol 22, No.2,April, 2020

 

 

 

 

 

 


Evaluation of Sub Lethal Concentration Toxicity of Silver Nitrate (AgNO3) on Some of Hematology and Immunology Indices in Goldfish (Carassius Auratus)

 

 

Safoura Abarghouei [6]*

Sabarghoei67@gmail.com

Seyed Aliakbar Hedayati[7]

Rasoul Ghorbani3

Hamed Paknejad4

Tahere Bagheri5

 

Admission Date: July 27, 2015

 

Date Received: June 24, 2015

 

Abstract

Background and Objective: Todays, due to the antibacterial properties, silver compounds are used in various industries. The effects of non-essential heavy metals such as silver are irreversible in aquatics body. In the present study, the sub lethal effects of silver nitrate were investigated on hematological and immunological indices of goldfish (Carassius auratus) as a model in the Cyprinid fishes. 

Method: 105 Fish were randomly assigned to in 15 fiberglass tanks (Per tanks 400 liters). 12 tank for different concentrations of silver nitrate and 3 tank for control groups. Each treatment was separately exposed to effective concentrations of silver nitrate 0.01, 0.025, 0.05 and 0.1 ppm and for hematological and biochemical test, 9 fish were randomly selected from each treatment.

Findings: The results showed that different concentrations of silver nitrate affected (reduce) blood erythrocyte (P>0.05) but did not affect blood leukocyte.

Discussion and Conclusion: These resultsmay be due to the resistance of the Goldfish compared to others and blood erythrocyte indices can be used as a suitable biomarker of silver pollution.

 

Keywords: Pollution, Carassius auratus, Hematology, Silver nitrate, Toxicology.

 

مقدمه


میزان نقره در پوسته زمین در حدود 1/0 گرم در هر تن می­باشد (1). در میان آلاینده های فلزی، یون نقره بسیار سمی است و بالاترین درجه سمیت را در رده بندی مواد سمی به خود اختصاص داده است. سمی بودن آن برای طیف وسیعی از میکروارگانیسم ها و هم­چنین سمیت کم آن برای انسان منجر به توسعه تعداد زیادی از محصولات بر پایه نقره شده است (2). اثر باکتریایی یون نقره بر روی بسیاری از موارد مورد مطالعه قرار گرفته است (3). در میان کاربردهای بسیار زیاد نقره، استفاده از خاصیت ضد عفونی کنندگی آن برای مقاصد بهداشتی و پزشکی قابل توجه و اهمیت می باشد که به طور گسترده ای برای زخم ها و سوختگی های شدید استفاده می شود (4). نقره عمدتاً، به‌دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه‌ای که از خود نشان می‌دهد در مصارف الکترونیکی، نوری، دارویی و بهداشتی کاربرد فراوان دارد (5) نیترات نقره به عنوان عامل ایجاد کننده گروه های فعال اکسیژنی (ROS) شناخته شده و به وسیله مکانیسم­های متنوع، شامل بر هم کنش با گروه­های سولفیدریل پروتیین­ها و آنزیم­ها به سلول آسیب می­رساند. در حالی که بخش وسیعی از نقره در آب­های سطحی به صورت طبیعی وارد می­گردد، فعالیت­های بشری از قبیل معدن، ساخت جواهرات و عکاسی می­توانند سطوح نقره را در آب­های محیطی افزایش دهند (1). تعدادی از مطالعات نشان دادند که نیترات نقره به شدت برای ماهیان آب شیرین سمی است (6).

 سیستم­های آبی، پیوسته با مشکلات ناشی از آلاینده­هایی مواجه هستند که از منابع مختلف مانند فاضلاب­های صنعتی، پساب­های کشاورزی و فاضلاب­های شهری وارد آن­ها می­­شوند. آلاینده­ها (فلزات سنگین، سموم و فرآورده­های نفتی) برای سیستم­ زیستی محیط­های آبی زیان آور بوده و عمدتا بدون هیچ تصفیه­ای به آب­ها وارد می­گردند (7). اکوسیستم آبی در پایین­ترین سطح از ارتفاع قرار دارد، در نتیجه مقصد نهایی تمام آلاینده­های محیطی آب است. در نتیجه­ آلوده شدن آب با این مواد و نهایتا با تغذیه از آبزیان در طول زنجیره غذایی به انسان منتقل شده و در طول زمان در بدن موجودات و انسان انباشته می­شود. وجود آن­ها در بدن خطرات جبران ناپذیری را در سال­های طولانی به دنبال دارد (2).

در محیط­های آبی، ماهی به عنوان یک آبزی برای ارزیابی اثر آلاینده­های محیطی در بوم سامانه­های آبی در نظر گرفته می­شود. ماهی در بالاترین نقطه زنجیره غذایی آبی قرار گرفته است و توانایی بزرگ نمایی زیستی فلزات سنگین، حتی در غلظت­های پایین موجود در محیط را دارد (8). ماهی قرمز از خانواده کپور ماهیان می­باشد و از لحاظ شرایط زیستی و تغذیه­ای شبیه کپور معمولی است. این ماهی در ایران در حوضه‌های دریای خزر، دریاچه ارومیه و هامون در سیستان و رودخانه کارون پراکنش یافته است. این گونه جهت مطالعات تولید مثلی، سلولی مولکولی، ایمنی شناسی، سم شناسی بسیار مناسب می­باشد، زیرا از اندازه مناسبی جهت تحقیقات آزمایشگاهی برخوردار است و هم­چنین در محیط­های آزمایشگاهی به راحتی قادر به بلوغ و تولیدمثل می­باشد. در واقع از این گونه به عنوان مدل جهت بررسی کپورماهیان استفاده

 می­گردد (9).

خون شاخص مهمی برای وضعیت فیزیولوژیک اندام­های بدن در تشخیص سلامت یا بیماری و کنترل روند زیستی موجودات زنده ازجمله ماهی می­باشد (10). مطالعات خون شناسی روش ارزشمندی برای ارزیابی آثار محیطی آلاینده­ها روی ماهیان می باشد (11). شاخص­های مربوط به خون مانند گلبول­های قرمز و گلبول­های سفید از جمله لنفوسیت­ها، نوتروفیل­ها و مونوسیت­ها یکی از بخش­های سیستم ایمنی غیر اختصاصی سلولی هستند که نوسان در تعداد آن­ها می­تواند به عنوان یک شاخص مناسب در ارتباط با پاسخ ماهیان به عوامل استرس مطرح باشد (12).

با توجه به استفاده­های روز­افزون ترکیبات نقره به دلیل خواص آنتی باکتریال در صنایع مختلف و اثرات غیرقابل بازگشت فلزات سنگین غیر ضروری همانند نقره در بدن آبزیان و نیز با توجه به این که مطالعات اندکی در رابطه با سمیت نیترات نقره وجود دارد، هدف از مطالعه حاضر افزایش اطلاعات در این زمینه و ارزیابی خطر این ماده برای محیط زیست می­باشد. در تحقیق حاضر جهت بررسی اثرات تحت کشنده نمک نیترات نقره بر شاخص­های خون­شناسی و ایمنی­شناسی، ماهی قرمز به عنوان گونه مدل در بررسی خانواده کپور ماهیان انتخاب شد تا از این طریق شاخص خونی مناسبی برای سمیت نیترات نقره مشخص شود.

روش بررسی

تعداد 105 قطعه ماهی قرمز، از مرکز فنی حرفه ای آق قلا، با میانگین وزنی 05/12 ±33/56 گرم تهیه و به مرکز تحقیقات آبزی پروری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان منتقل شد. ماهی­ها برای انجام آزمایش به صورت تصادفی در 15 مخزن فایبرگلاس (400 لیتری) قرار گرفتند (12 مخزن برای غلظت­های مختلف نیترات نقره و سه مخزن به عنوان گروه شاهد) و برای سازگاری به مدت 2 هفته در شرایط آزمایشگاهی نگه­داری و با غذای تجاری رایج در بازار، به میزان 2 درصد وزن بدن غذادهی شدند. در دوره سازگاری و آزمایش، آب هوا­دهی و کلر­زدایی شد و مشخصات فیزیکوشیمیایی آب به طور روزانه اندازه­گیری گردید. در طول دوره سازگاری و آزمایش ماهیان تحت رژیم نورانی 12 ساعت تاریکی و 12 ساعت روشنایی قرار گرفتند. نیترات نقره مورد استفاده از محصولات Merck آلمان در غلظت ppm 5000 در ظرف شیشه ای در بسته تهیه شد.

جهت بررسی اثرات نیترات نقره بر پارامتر­های خونی ماهی قرمز، ماهیان تحت تاثیر 4 غلظت مختلف از محلول­نیترات نقره قرار گرفتند و یک گروه به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. انتخاب غلظت­ها، با توجه به مدت زمان آزمایش و پس از تعیین LC50 (سمیت کشندگی حاد) صورت گرفت. نیترات نقره مورد استفاده در مدت 96 ساعت، ppm 184/ اندازه­گیری شد. غلظت­های موثر نیترات نقره به ترتیب  ppm 01/0، 025/0، 05/0 و 1/0 بودند و مدت زمان آزمایش دو هفته بود. هر غلظت ذکر شده به یک مخزن 50 لیتری اضافه شد و پیش از انجام آزمایش آب به مدت 2 دقیقه به شدت هوادهی گردید. (در هر تیمار 21 قطعه ماهی و برای هر تیمار 3 تکرار 7 تایی در نظر گرفته شد). آزمایش به طور پویا انجام شد و شرایط فیزیکو شیمیایی آب به طور روزانه کنترل گردید. غذادهی در حد سیری و تعویض آب به صورت یک روز در میان با سیفون کردن از کف به اندازه 50 درصد حجم آب انجام شد. هیچ گونه مرگ و میری در طول آزمایش مشاهده نشد و پس از پایان دوره آزمایش، ماهیان به منظور خون­گیری با پودر گل میخک به اندازه 2 گرم در لیتر بیهوش شدند. به دلیل تغییر فعالیت متابولیسمی با تغییر اندازه ماهی و تأتیر بر پارامتر­های بیوشیمیایی خون، سعی شد از ماهی با طول نسبتا مشابه استفاده شود (13).

برای آزمایش­های خون شناسی تیمارها و نمونه شاهد، 9 ماهی به طور تصادفی از هر تیمار انتخاب شد که به طور جداگانه در معرض غلظت­ های موثر نیترات نقره قرارگرفته بودند. نمونه شاهد در معرض هیچ غلظتی از نیترات نقره قرار نگرفت. وقتی ماهیان به مرحله بیهوشی عمیق رسیدند، سطح بدن خشک و سپس خون­گیری با قطع ورید ساقه دمی انجام شد. به دلیل این­که خون ماهیان در معرض غلظت­ها به شدت غلیظ شده بود امکان خون­گیری از طریق سرنگ وجود نداشت. نمونه­های خون در لوله­های حاویEDTA  به عنوان ماده ضد انعقاد قرار گرفتند. شاخص­های مورد اندازه­گیری شامل تعداد کل گلبول­های سفید (لوکوسیت)، لنفوسیت، نوتروفیل، ائوزینوفیل، تعداد کل گلبول­های قرمز (اریتروسیت)، محتوای هموگلوبین، سطح هماتوکریت، حجم متوسط گلبولی (MCV)، وزن هموگلوبین داخل گلبولی (MCH) و درصد غلظت هموگلوبین داخل گلبولی بود (14). شمارش گلبول­های سفید وگلبول­های قرمز به روش هموسیتومتری انجام گرفت (15). مقدار هماتوکریت و غلظت هموگلوبین نیز به روش میکروهماتوکریت و سیانومت هموگلوبین سنجش گردید. به منظور شمارش افتراقی گلبول­های سفید، گسترش خونی بر روی لام تهیه و گسترش­های تثبیت شده با استفاده از رنگ گیمسا رنگ آمیزی شدند.

برای اندازه گیری گلوکز ، گلبول­های قرمز در لوله قرار داده شد و به مدت 30 دقیقه در دمای اتاق (22 درجه سانتی­گراد) فرصت داده شد تا لخته شود. سرم از لخته جدا شد و نمونه پس از سانتریفیوژ در مدت زمان 5 دقیقه در دمای 80- درجه سانتی­گراد منجمد شد تا زمانی که آنالیزها روی آن انجام شود. گلوکز خون به وسیله روش اسپکتوفتومتری (WPAS2000-UV/VIS کمبریج انگلستان)، و با استفاده از کیت پارس آزمون اندازه­گیری شد. اطلاعات حاصل از هر آزمایش با استفاده از نرم افزارSPSS 20 و با انجام آزمون ANOVA  یک طرفه و تست توکی در سطح معناداری 5 درصد (05/0P<) مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. همه نتایج به دست آمده به وسیله میانگین ± انحراف معیار محاسبه شدند.

 

یافته­ها

طبق بررسی نتایج آماری هیچ گونه اختلاف معنی­دار، در وزن کل و طول کل ماهیان تیمار­های مختلف با گروه شاهد مشاهده نشد (جدول1) (05/0p>). از آن­جایی که سعی بر آن بود ماهیان با طول و وزن تقریبی یکسان انتخاب گردند، عدم وجود اختلاف معنی داری در شاخص­های رشد سوماتیک قابل پیش بینی بود. فاکتور­های فیزیکو شیمیایی آب به طور روزانه اندازه­گیری شد و مشخصات فیزیکو شیمیایی به صورت زیر بود: دما= 1 ± 5/19 سانتی­گراد، اکسیژن محلول= 06/. ± 80/8 میلی گرم در لیتر، پی اچ= 45/. ± 56/7، سختی کل= 35/2 ± 293 میلی گرم در لیتر، آب به صورت روزانه تعویض و پارامتر­های کیفی آب دوبار در هفته اندازه­گیری شد (دستگاه اندازه­گیری پی اچ، دما و اکسیژن متر و فتومتر 7100 انگلستان).

 

 

 

 

جدول1- نتایج زیست سنجی ماهی قرمز در مواجهه با غلظت­های تحت کشنده نیترات نقره

Table 1. The Result of the biometrics of fishes exposed to sub-lethal concentrations of silver nitrate

غلظت 5

(ppm)

غلظت1

(ppm)

غلظت 5/0

(ppm)

غلظت 1/0

(ppm)

گروه شاهد

زیست سنجی ماهیان

83/14±28/0a

83/13±60/1a

67/14±75/2a

00/15±32/1a

33/16±57/0a

طول کل (سانتی متر)

00/41±29/5a

33/45±89/12a

67/44±16/16a

33/54±31/13a

66/61±57/14a

وزن کل (گرم)

 

*داده­ها به وسیله میانگین± انحراف معیار محاسبه شدند. مقادیر به دست آمده برای هر ویژگی که حداقل دارای یک حرف مشترک می­باشند، از نظر آماری در سطح 5 درصد اختلاف معنی­دار ندارند.

 


اثر غلظت­های مختلف نیترات نقره بر عوامل خونی ماهی قرمز در جدول­(2) ارایه شده است. تعداد گلبول­های قرمز گروه شاهد نسبت به غلظت­های مختلف نیترات نقره، کاهش معنی دار داشت (05/0p<). هم­چنین میزان هماتوکریت، کاهش پیدا کرد و بین گروه شاهد با سایر تیمار ها اختلاف معنی­دار وجود داشت (05/0p<). هموگلوبین خون گروه شاهد با سایر غلظت­ها اختلاف معنی­دار داشت و با افزایش غلظت محلول نیترات نقره، کاهش معنی دار پیدا کرد (05/0p<). گلوگز خون روند افزایشی داشت و بین گروه شاهد با غلظت 05/0 اختلاف معنی دار وجود داشت (05/0p<) و در این غلظت به بیشترین مقدار رسید، اما نسبت به سایر غلظت­ها افزایش معنی­دار نداشت (05/0p>). تعداد گلبول­های سفید گروه شاهد با سایر غلظت­ها اختلاف معنی­دار نداشت (05/0p>) اما در بیشترین غلظت­ها (05/0 و 1/0) بیشترین افزایش را نشان داد. M.C.H.C خون گروه شاهد نسبت به سایر غلظت­ها کاهش یافت (05/0p<.) M.C.V گروه شاهد، نسبت به سایر غلظت­ها، افزایش یافت (05/0p<)، اما بین غلظت­های مختلف نسبت به هم اختلاف معناداری وجود نداشت (05/0p>). افزایش M.C.H گروه شاهد نسبت به سایر غلظت­ها به طور معنی­دار نبود (05/0p>). نوتروفیل گروه شاهد فقط در اولین غلظت اختلاف معنی دار داشت اما میزان آن با سایر غلظت­ها اختلافی نداشت (05/0p>). ائوزینوفیل گروه شاهد با سایر غلظت­ها اختلاف معنی دار نداشت (05/0p>). میزان لنفوسیت گروه شاهد نسبت به غلظت­های 01/0 و 025/0 افزایش معنی دار داشت (05/0p<) و در دو غلظت 05/0 و1/0 کاهش پیدا کرد که این میزان کاهش فقط با غلظت 1/0 معنی دار بود (05/0p<) .

 

جدول 2- میزان شاخص های خونی ماهی قرمز در  مواجه با غلظت­های تحت کشنده نیترات نقره

Table 2. The amount of of blood parameters of gold fish exposed to sub-lethal concentrations of silver nitrate

غلظت 1/0

(قسمت در میلیون)

غلظت05/0

(قسمت در میلیون)

غلظت 025/0

(قسمت در میلیون)

غلظت 01/0

(قسمت در میلیون)

گروه شاهد

عوامل

اندازه­گیری شده

97/0±01/0 b

97/0±00/0 b

97/0±00/0 b

96/0±02/0b

15/1±05/0a

گلبول قرمز

(106× میکرو لیتر)

33/21±15/0d

47/21±05/0cd

73/21±05/0bc

03/22±05/0b

83/22±25/0a

هماتوکریت

(درصد)

33/6±15/0d

47/6±05/0d

73/6±05/0c

03/7±05/0b

57/7±11/0a

هموگلوبین

(گرم بر دسی‌لیتر)

33/354±19/74ab

67/410±61a

73/271±93/54ab

00/252±93/49b

67/220±01/10b

گلوکز

(میلی‌گرم بر دسی‌لیتر)

67/29±50/0d

10/30±17/0 d

00/31±17/0c

90/31±17/0b

23/32±05/0a

M.C.H.C

(گرم بر دسی لیتر)

54/221±97/2a

24/221±56/0a

57/224±99/3a

51/221±32/0a

36/199±54/7b

M.C.V

(فمتو لیتر)

69/62±34/1b

03/63±26/4 b

63/69±03/1a

71/70±491/0a

03/66±14/2 ab

M.C.H

(پیکو گرم)

00/71000±15/1732a

67/66666±52/1527a

33/44733±52/33385a

62666±/2516a

66/65666±70/1154a

گلبول سفید

(103× میکرو لیتر)

67/89±57/0 c

67/91±57/0 b

 

00/95±00/1a

67/94±57/0a

92±00/0 b

لنفوسیت (درصد)

67/41±57/0a

67/1±57/0a

33/2±57/0a

67/1±57/0a

a57/0±33/0

ائوزینوفیل (درصد)

*داده­ها به وسیله میانگین± انحراف معیار محاسبه شدند. مقادیر به دست آمده برای هر ویژگی که حداقل دارای یک حرف مشترک می­باشند، از نظر آماری در سطح 5 درصد اختلاف معنی­دار ندارند.

 

 

بحث و نتیجه گیری

 

نقره یونی، برای موجودات زنده بسیار سمی است (16)، هر چند ممکن است اشکال دیگری از نقره وجود داشته باشد که فقط در دسترس موجودات زنده است (17). خاصیت ضد میکروبی آنتی باکتریال این ماده، منجر به گسترش تعداد زیادی از محصولات بر پایه نقره شده است. نقره فلزی است که به دلیل کاربرد فراوان در اشکال مختلف نمک و نانو نقره، به طور گسترده ای در محیط پراکنده شده است. اما در منابع اطلاعاتی موجود، اطلاعات محدودی در رابطه با سمیت نیترات نقره وجود دارد (18).

در مطالعه صورت گرفته روی جامعه پلانکتونی (2) غلظت مورد استفاده نقره، 5 میکروگرم بر لیتر به صورت AgNO3 بود و غلظت های بالاتر از این مقدار موجب تغییر جامعه پلانکتونی شدند. هم­چنین همه موجودات یوکاریوتی، پس از 24 ساعت قرار گرفتن در معرض 100 میکروگرم بر لیتر نقره از محلول AgNO3 از بین رفتند. حتی در غلظت 10 میکروگرم بر لیتر نقره از محلول AgNO3 در مدت یک روز تاژکداران و داینوفلاژله های کمتری نسبت به گروه شاهد زنده ماندند (19) که  این امر نشان دهنده سمیت بالای این ماده در موجودات زنده است و با مطالعه ژائو و وانگ (4) درسال 2011 هم­خوانی دارد که بیان می­کنند غلظت LC50 برای نیترات نقره، مقدار بسیار کمی یعنی (51/2) میکرو گرم بر لیتر می­باشد.

 در مطالعه دیگری بر روی سمیت یون نقره که توسط ناوارو و همکاران در سال 2008 انجام گردید (20)، گزارش شد که انتشار یون نقره در جلبک سبز کلامیدوموناس (Chlamydomonas reinhardtii) موجب مهار فتوسنتز خواهد شد. اما در هیچ کدام از مطالعات انجام شده سمیت یون نقره در سطح سلولی بررسی نشده است. محیط زیست ماهیان و شرایط حاکم بر آن (نظیر آلودگی) بر مقادیر سلول­های خونی و سایر عوامل خونی تاثیر می­گذارد که این تغییرات می­تواند به عنوان شاخص زیستی مد نظر قرار گیرد. با توجه به این­که پارامتر­های خونی شرایط نامطلوب محیطی را برای ماهیان سریع­تر از پارامتر­های دیگر نشان می­دهند، تا حد زیادی برای تعیین وضعیت سلامت و نظارت بر پاسخ­های استرسی ماهیان برای پیش بینی سازگاری­های فیزیولوژیکی آن­ها استفاده می­شود (11). زیست آزمونی (Bioassay) روشی است که عکس العمل­های موجودات آبزی برای آشکارسازی، اندازه­گیری یا تأثیر یک یا چند ماده سمی یا عامل محیطی به تنهایی یا توأم با یک دیگر را مورد بررسی قرار می­دهد (21). با استفاده از در معرض قرار دادن ارگانیسم­ها درغلظت­های  مختلف  موادآلوده کننده، زیست آزمونی برای ارزیابی اثرات سمیت آن­ها انجام می­گیرد که به وسیله پایش خصوصیات و رفتار­های بیولوژیک این ارگانیسم­ها و مقایسه آن با ارگانیسم­هایی که هیچ گونه مواجه­ای با مواد آلوده کننده نداشته اند امکان پذیر می­باشد (22). در زیست آزمونی از موجودات گوناگونی نظیر جلبک، ماهی، باکتری و انواع موجودات آب شیرین نظیر دافنی استفاده می­شود (14). بر این اساس ماهی برای ارزیابی خطر سمیت نیترات نقره انتخاب گردید.

در مطالعه حاضر، تعداد گلبول­های قرمز گروه شاهد، کاهش معنی داری با تمام غلظت­های مختلف نیترات نقره داشت (05/0p<). هم­چنین میزان هماتوکریت، M.C.H.C و هموگلوبین خون کاهش پیدا کرد و بین گروه شاهد با سایر تیمار ها اختلاف معنی­دار دیده شد (05/0p<).

تحت شرایط استرس زا گلبول­های قرمز نابالغ از طحال آزاد شده و با افزایش متابولیک، اکسیژن رسانی به ارگان­های مهم افزایش می­یابد که به دنبال آن گلبول­های قرمز، غلظت هموگلوبین و سطح هماتوکریت افزایش می­یابد (24 و 23). کاسیلاس و همکاران (25) در تحقیقی اثرات استرس بر ماهی قزل آلای رنگین کمان را مطالعه کرده و بیان نمودند که استرس به هر دلیلی سبب افزایش هموگلوبین، هماتوکریت و تعداد گلبول های قرمز می­شود. در پاسخ به استرس­های موجود در محیط آبی، کاهش تعداد گلبول­های سفید می­تواند بیان­گر سرکوب ایمنی موجود و افزایش میزان آن­ها نشان دهنده پاسخ به استرس یا عفونت باشد (26). در مطالعه حاضر غلظت گلوکز روند افزایش داشت، هرچند که این افزایش در همه غلظت­ها معنی دار نبود و فقط بین گروه شاهد با غلظت 05/0 اختلاف معنی دار وجود داشت (05/0p<). بنابراین می­توان نتیجه گرفت غلظت­های تحت کشنده نیترات نقره عامل ایجاد استرس در ماهی قرمز نیستند.

کاهش شاخص­های اریتروسیتی خون به دلیل کم­خونی رخ می­دهد. در طی کم خونی، کاهش تعداد گلبول­های قرمز، هموگلوبین و هماتوکریت مشاهده می­شود که ممکن است به دلیل خونریزی، همولیز یا کاهش تولید گلبول­های قرمز صورت پذیرد که با نتایج مطالعه حاضر هم­خوانی دارد (27). شاخص­های لوکوسیتی خون شامل گلبول­های سفید از جمله لنفوسیت­ها، نوتروفیل­ها و مونوسیت­ها یکی از بخش­های سیستم ایمنی غیر اختصاصی سلولی هستند که نوسان در تعداد آن­ها می­تواند به عنوان یک شاخص مناسب در ارتباط با پاسخ ماهیان به عوامل استرس مطرح باشد (24). در پاسخ به استرس­های موجود در محیط آبی، کاهش تعداد گلبول­های سفید می­تواند بیان­گر سرکوب ایمنی موجود و افزایش میزان آن­ها نشان دهنده پاسخ به استرس یا عفونت باشد (26). در مطالعه حاضر به جز لنفوسیت بین شاخص­های لوکوسیتی خون ماهی شاهد و سایر غلظت­ها اختلاف معنی­دار وجود نداشت. در این آزمایش ابتدا لنفوسیت در دو غلظت افزایش و سپس کاهش پیدا کرد (05/0p<). لنفوسیت­ها نسبت به سایر لکوسیت­ها طول عمر زیاد­تری دارند و اغلب در مواجهه باآلودگی کاهش پیدا می­کنند. در تحریک یا سرکوب سیستم ایمنی، لنفوسیت­ها بیومارکر­های کارآمدی محسوب ­می­شوند (27) اما در تعداد گلبول­های سفید در بالاترین غلظت­ها (05/0 و 1/0) افزایش مشاهده شد، هرچند این تغییرات معنی­دار نبود اما با مطالعات زارچی (28) مطابقت دارد که بیان می­کند بدن، جهت مقابله با نانو ذرات نقره ورودی تولید گلبول­های سفید را افزایش­می­دهد. از آن­جایی که افزایش غلظت نیترات نقره، می­تواند موجب تغییر در تعداد گلبول های سفید شود با افزایش غلظت از 01/0 تا 025/0ppm  گلبول­های سفید کاهش پیدا کرد که با مطالعات چن و همکاران(29) مطابقت دارد که بیان می­کنند افزایش درگیری سلول­ها در فرآیند ایمنی، موجب کاهش سلول­های خونی می­گردد .

به طور کلی نتایج تحقق حاضر نشان داد که غلظت­های مختلف نیترات نقره بر روی عوامل اریتروسیتی خون ماهی قرمز تاثیر گذار بود (05/0p<)؛ اما بر روی عوامل لوکوسیتی خون تاثیر چندانی نداشت که این امر ممکن است به دلیل مقاوم بودن این ماهی نسبت به ماهیان دیگر باشد علاوه بر این چون یون نقره به تنهایی خاصیت آنتی باکتریال دارد، عدم تاثیر بر اکثر عوامل لوکوسیتی تایید کننده این مطلب است که یون نقره سبب افزایش ایمنی سلولی خواهد شد. در مجموع با بررسی نتایج آنالیزهای آماری مشخص شد که ماهی قرمز در مواجهه با غلظت­های مختلف نیترات نقره، در بیشتر شاخص­های اریتروسیتی خون تغییرات معنی دار داشت (05/0p<)، بنابراین این شاخص­های اریتروسیتی خون می­توانند به عنوان بیومارکرهای مناسب آلودگی نقره معرفی گردند.

 

تشکر و قدردانی

این تحقیق با حمایت های مادی و معنوی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد صورت گرفت.

 

Reference

  1. Tarbali, Bavar, et al."The effect of silver nitrate on the activity of horseradish peroxidase enzyme", Feyz Scientific Research Journal, Kashan University of Medical Sciences, (2012) .pp 713-714 (In persian).
  2. Boenigk, Jens, et al. "Effects of silver nitrate and silver nanoparticles on a planktonic community: general trends after short-term exposure." PloS one 9.4 (2014): e95340.‏
  3. Chambers, Cecil W., Charles M. Proctor, and Paul W. Kabler. "Bactericidal effect of low concentrations of silver." Journal‐American Water Works Association 54.2 (1962): 208-216.‏
  4. Moyer, C.A., Brentano, L., Gravens, D.L., Margraf, H.W. and Monafo, W.W. " Treatment of large human burns with 0.5% silver nitrate solution." Arch Surg 90 (1965): 812–867.
  5. Gong, Ping, et al. "Preparation and antibacterial activity of Fe3O4@ Ag nanoparticles." Nanotechnology 18.28 (2007): 285604.‏
  6. Davies, P. H., J. P. Goettl Jr, and J. R. Sinley. "Toxicity of silver to rainbow trout (Salmo gairdneri)." Water Research 12.2 (1978): 113-117.‏
  7. Shahsavani, Davar, et al. "The effect of anionic detergent (shampoo) on blood parameters of pond fish (Carassius auratus) "(2003). Research and construction (In Persian).
  8. Bhagwant, S., and M. Bhikajee. "Induction of hypochromic macrocytic anaemia in Oreochromis hybrid (cichlidae) exposed to 100mg/l (sublethal dose) of aluminium." University of Mauritius Research Journal 5 (2000): 9-20.‏
  9. Lee, L. E. J., S. J. Caldwell, and J. Gibbons. "Development of a cell line from skin of goldfish, Carassius auratus, and effects of ascorbic acid on collagen deposition." The Histochemical journal 29.1 (1997): 31-43.‏
  1. Mojabi, A., "Veterinary clinical biochemistry". Noorbakhsh Press, Tehran, Iran, (2000). 477, 479.‏ (In Persian).
  2. Hedatati A, et al. "Aquatic Toxicology", University of Gorgan, first edition (2013), pp. 70-76 (In Persian).
  1. Lusková, V., K. Halacka, and S. Lusk. "Dynamics of the haemogram in the nase, Chondrostoma nasus." Folia Zoologica 44 (1995): 69-74.‏
  2. Stoskopf, M. K. "Clinical pathology." Fish medicine (1993): 113-131.‏
  3. CiCiK, Bedii, and Kenan ENGiN. "The effects of cadmium on levels of glucose in serum and glycogen reserves in the liver and muscle tissues of Cyprinus carpio (L., 1758)." Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences 29.1 (2005): 113-117.‏
  4. US Environmental Protection Agency. "Methods for measuring the acute toxicity of effluents and receiving waters to freshwater and marine organisms." EPA‐821‐R‐02‐012 (2002).‏
  5. Rabitto, I. S., et al. "Effects of dietary Pb (II) and tributyltin on neotropical fish, Hoplias malabaricus: histopathological and biochemical findings." Ecotoxicology and environmental safety 60.2 (2005): 147-156.‏
  6. Hogstrand, Christer, and Chris M. Wood. "Toward a better understanding of the bioavailability, physiology, and toxicity of silver in fish: implications for water quality criteria."
  7. Campbell, Peter GC, et al. "Metal bioavailability to phytoplankton—applicability of the biotic ligand model." Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology 133.1-2 (2002): 189-206.‏
  8. Mueller, Nicole C., and Bernd Nowack. "Exposure modeling of engineered nanoparticles in the environment." Environmental science & technology 42.12 (2008): 4447-4453.‏
  9. Boenigk, Jens, et al. "Effects of silver nitrate and silver nanoparticles on a planktonic community: general trends after short-term exposure." PloS one 9.4 (2014): e95340.‏
  10. Navarro, Enrique, et al. "Toxicity of silver nanoparticles to Chlamydomonas reinhardtii." Environmental science & technology 42.23 (2008): 8959-8964.‏
  11. Martins, J., L. Oliva Teles, and V. Vasconcelos. "Assays with Daphnia magna and Danio rerio as alert systems in aquatic toxicology." EnvironmentInternational 33.3 (2007): 414-425.‏
  12. Nadafi, K., et al. "Evaluation of toxicity of oxidized and titanium oxide nanoparticles using bioassay by Escherichia coli ATCC35218 and Staphylococcus aureus ATCC 25923. " Journal of Health and Environment, Scientific Research Quarterly of Iranian Scientific Association of Environmental Health. (2011)  Volume 4, Number 2. 171 p.(In Persian)
  13. Molinero, A., and J. Gonzalez. "Comparative effects of MS 222 and 2-phenoxyethanol on gilthead sea bream (Sparus aurata L.) during confinement." Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Physiology 111.3 (1995): 405-414.‏
  14. Shaluei, Fardin, et al. "Physiological responses of great sturgeon (Huso huso) to different concentrations of 2-phenoxyethanol as an anesthetic." Fish Physiology and Biochemistry 38.6 (2012): 1627-1634.‏
  15. Casillas, Edmundo, and Lynwood S. Smith. "Effect of stress on blood coagulation and haematology in rainbow trout (Salmo gairdneri)." Journal of Fish Biology 10.5 (1977): 481-491.‏
  16. Adams, S. Marshall. Biological indicators of aquatic ecosystem stress. American Fisheries Society,) 2002(.‏
  1. Rezaei Zarchi. S. "The effect of titanium oxide nanoparticles on the amount of blood cells and liver enzymes in the blood of Wistar rats", Scientific Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences,(2011) Yazd, pp. 626-618 (In persian).
  2. Chen, Zhen, et al. "Acute toxicological effects of copper nanoparticles in vivo." Toxicology letters 163.2 (2006): 109-120.‏

 

 



1- دانش آموخته کارشناسی ارشد اکولوژی آبزیان، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان* (مسوول مکاتبات)

2- دانشیار، گروه تولید و بهره برداری آبزیان،دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3- استاد، گروه تولید و بهره برداری آبزیان، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

4- دانشیار، گروه تکثیر و پرورش آبزیان، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

5- استادیار، مرکز تحقیقات آب های دور، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، چابهار

[6]- Graduated in Aquatic Ecology-, Faculty of Fisheries and Environmental Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran. *(Corresponding Author)

[7]- Associate Professor, Department of Fisheries and Aquatic Ecology, Faculty of Fisheries and Environmental Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran

3- Professor, Department of Fisheries and Aquatic Ecology, Faculty of Fisheries and Environmental Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran

4- Associate Professor, Department of Aquaculture, Faculty of Fisheries and Environmental Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran

5- Offshore Water Research Center, Iranian Fisheries Science Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Chabahar, Iran

Tarbali, Bavar, et al."The effect of silver nitrate on the activity of horseradish peroxidase enzyme", Feyz Scientific Research Journal, Kashan University of Medical Sciences, (2012) .pp 713-714 (In persian).
Boenigk, Jens, et al. "Effects of silver nitrate and silver nanoparticles on a planktonic community: general trends after short-term exposure." PloS one 9.4 (2014): e95340.‏
Chambers, Cecil W., Charles M. Proctor, and Paul W. Kabler. "Bactericidal effect of low concentrations of silver." Journal‐American Water Works Association 54.2 (1962): 208-216.‏
Moyer, C.A., Brentano, L., Gravens, D.L., Margraf, H.W. and Monafo, W.W. " Treatment of large human burns with 0.5% silver nitrate solution." Arch Surg 90 (1965): 812–867.
Gong, Ping, et al. "Preparation and antibacterial activity of Fe3O4@ Ag nanoparticles." Nanotechnology 18.28 (2007): 285604.‏
Davies, P. H., J. P. Goettl Jr, and J. R. Sinley. "Toxicity of silver to rainbow trout (Salmo gairdneri)." Water Research 12.2 (1978): 113-117.‏
Shahsavani, Davar, et al. "The effect of anionic detergent (shampoo) on blood parameters of pond fish (Carassius auratus) "(2003). Research and construction (In Persian).
Bhagwant, S., and M. Bhikajee. "Induction of hypochromic macrocytic anaemia in Oreochromis hybrid (cichlidae) exposed to 100mg/l (sublethal dose) of aluminium." University of Mauritius Research Journal 5 (2000): 9-20.‏
Lee, L. E. J., S. J. Caldwell, and J. Gibbons. "Development of a cell line from skin of goldfish, Carassius auratus, and effects of ascorbic acid on collagen deposition." The Histochemical journal 29.1 (1997): 31-43.‏
Mojabi, A., "Veterinary clinical biochemistry". Noorbakhsh Press, Tehran, Iran, (2000). 477, 479.‏ (In Persian).
Hedatati A, et al. "Aquatic Toxicology", University of Gorgan, first edition (2013), pp. 70-76 (In Persian).
Lusková, V., K. Halacka, and S. Lusk. "Dynamics of the haemogram in the nase, Chondrostoma nasus." Folia Zoologica 44 (1995): 69-74.‏
Stoskopf, M. K. "Clinical pathology." Fish medicine (1993): 113-131.‏
CiCiK, Bedii, and Kenan ENGiN. "The effects of cadmium on levels of glucose in serum and glycogen reserves in the liver and muscle tissues of Cyprinus carpio (L., 1758)." Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences 29.1 (2005): 113-117.‏
US Environmental Protection Agency. "Methods for measuring the acute toxicity of effluents and receiving waters to freshwater and marine organisms." EPA‐821‐R‐02‐012 (2002).‏
Rabitto, I. S., et al. "Effects of dietary Pb (II) and tributyltin on neotropical fish, Hoplias malabaricus: histopathological and biochemical findings." Ecotoxicology and environmental safety 60.2 (2005): 147-156.‏
Hogstrand, Christer, and Chris M. Wood. "Toward a better understanding of the bioavailability, physiology, and toxicity of silver in fish: implications for water quality criteria."
Campbell, Peter GC, et al. "Metal bioavailability to phytoplankton—applicability of the biotic ligand model." Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology 133.1-2 (2002): 189-206.‏
Mueller, Nicole C., and Bernd Nowack. "Exposure modeling of engineered nanoparticles in the environment." Environmental science & technology 42.12 (2008): 4447-4453.‏
Boenigk, Jens, et al. "Effects of silver nitrate and silver nanoparticles on a planktonic community: general trends after short-term exposure." PloS one 9.4 (2014): e95340.‏
Navarro, Enrique, et al. "Toxicity of silver nanoparticles to Chlamydomonas reinhardtii." Environmental science & technology 42.23 (2008): 8959-8964.‏
Martins, J., L. Oliva Teles, and V. Vasconcelos. "Assays with Daphnia magna and Danio rerio as alert systems in aquatic toxicology." EnvironmentInternational 33.3 (2007): 414-425.‏
Nadafi, K., et al. "Evaluation of toxicity of oxidized and titanium oxide nanoparticles using bioassay by Escherichia coli ATCC35218 and Staphylococcus aureus ATCC 25923. " Journal of Health and Environment, Scientific Research Quarterly of Iranian Scientific Association of Environmental Health. (2011)  Volume 4, Number 2. 171 p.(In Persian)
Molinero, A., and J. Gonzalez. "Comparative effects of MS 222 and 2-phenoxyethanol on gilthead sea bream (Sparus aurata L.) during confinement." Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Physiology 111.3 (1995): 405-414.‏
Shaluei, Fardin, et al. "Physiological responses of great sturgeon (Huso huso) to different concentrations of 2-phenoxyethanol as an anesthetic." Fish Physiology and Biochemistry 38.6 (2012): 1627-1634.‏
Casillas, Edmundo, and Lynwood S. Smith. "Effect of stress on blood coagulation and haematology in rainbow trout (Salmo gairdneri)." Journal of Fish Biology 10.5 (1977): 481-491.‏
Adams, S. Marshall. Biological indicators of aquatic ecosystem stress. American Fisheries Society,) 2002(.‏
Rezaei Zarchi. S. "The effect of titanium oxide nanoparticles on the amount of blood cells and liver enzymes in the blood of Wistar rats", Scientific Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences,(2011) Yazd, pp. 626-618 (In persian).
Chen, Zhen, et al. "Acute toxicological effects of copper nanoparticles in vivo." Toxicology letters 163.2 (2006): 109-120.‏