تغییرات شاخص‌های متابولیسمی بچه ماهی سفید دریای خزر در مواجهه حاد و نیمه‌مزمن با ترکیبات نانوذرات اکسید مس و نانوکلوئیدنقره

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران و دانشیار، گروه علوم دریایی، پژوهشکده حوضه آبی دریای خزر، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 کارشناس ارشد، زیست‌شناسی دریا، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

3 کارشناس ارشد، زیست‌شناسی دریا، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران .

10.30473/eab.2019.6205

چکیده

چکیده
افزایش کاربرد و مصرف نانوذرات در صنعت، بهداشت و کشاورزی امکان ورود این نانوذرات به محیط‌زیست، خصوصاً محیط‌های آبی را افزایش می‌دهد. مطالعه حاضر، اثرات نانوذرات کلوئید نقره و اکسیدمسI (Cu2O) بر کبد و پلاسمای خون بچه ماهی سفید دریای خزر (Rutilus kutum) با سنجش میزان فعالیت آنزیم‌های ALT، AST، ALP و LDH را بررسی کرد. بچه ماهی‌ها (6/3±1/17 گرم) از مرکز تکثیر و بازسازی دکتر یوسف پور تهیه شدند. پس از تیمار بندی و در معرض قرار دادن ماهی‌ها با نانوذرات کلوئید نقره و نانوذرات اکسیدمسI (Cu2ONPs) در غلظت‌های مختلف، خون‌گیری در دو نوبت در روز هفتم و بیست و یکم آزمایش انجام گرفت. هم‌زمان بافت کبد ماهی‌ها نیز جدا شد و در فریزر 70- تا زمان انجام آنالیز پارامترها نگه‌داری شدند. نتایج، تغییر در فعالیت آنزیم‌ها در کبد و پلاسمای خون بچه ماهی‌ سفید دریای خزر در معرض با نانوذرات را نشان داد. بیشترین تغییرات در پلاسما در روز هفتم آزمایش مشاهده شد. آنزیم LDH نسبت به دیگر آنزیم‌ها بیشترین تغییرات را در پلاسما داشت. در روز بیست و یکم آزمایش فقط آنزیم LDH در پلاسما دارای تغییرات معنی‌دار نسبت به شاهد بود. در کبد، سطوح آنزیم های ALT، AST، ALP و LDH در معرض نانوذرات تقریبا افزایش یافتند. در کبد همانند پلاسما بیشترین تغییرات متعلق به آنزیم LDH بود. درمجموع، تغییر در آنزیم‌های متابولیسمی نشان‌دهنده تغییر در وضعیت فیزیولوژیک ماهی تحت استرس ایجادشده توسط نانوذرات که می‌تواند سلامت آبزی را به خطر بیاندازد.

کلیدواژه‌ها


 

References

 

Abdel-Khalek, A.A.; Kadry, M.A.; Badran, S.R.; Marie, M.A.S. (2015). Comparative toxicity of copper oxide bulk and nano particles in Nile tilapia; Oreochromis niloticus: biochemical and oxidative stress. The Journal of Basic & Applied Zoology; 72: 43-57.

Ahmadi, H.; Naeemi, A.S.; Nazarhaghighi, F.; Ghafuri, H. (2016). Subacute Effects of copper oxide nanoparticles on some hematological indices and gill tissue of the juvenile carp (Cyprinus carpio). Journal of Aquaculture Development; 10(4): 1-14.

Bai, Y.; Yang, T.; Gu, Q.; Cheng, G.; Zheng, R. (2012). Shape control mechanism of cuprous oxide nanoparticles in aqueous colloidal solutions. Powder Technology; 227: 35-42.

Barzegarzadeh-Zarandi, H.; Dabidy-Roshan, V. (2012). Changes in some liver enzymes and blood lipid level following interval and continuous regular aerobic training in old rats. Journal of Shahrekord Uuniversity of Medical Sciences; 14(5): 13-23.

Beyene, H.D.; Werkneh, A.A.; Bezabh, H.K.; Ambaye, T.G. (2017). Synthesis paradigm and applications of silver nanoparticles (AgNPs), a review. Sustainable Materials and Technologies; 13: 18-23.

De Smet, H.; Blust, R. (2001). Stress responses and changes in protein metabolism in carp Cyprinus carpio during cadmium exposure. Ecotoxicology and Environmental Safety; 48(3): 255-262.

Echavarri-Bravo, V.; Paterson, L.; Aspray, T.J.; Porter, J.S.; Winson, M.K.; Hartl, M.G. (2017). Natural marine bacteria as model organisms for the hazard-assessment of consumer products containing silver nanoparticles. Marine Environmental Research; 130: 293-302.

El-Demerdash, F. (2001). Effects of selenium and mercury on the enzymatic activities and lipid peroxidation in brain, liver, and blood of rats. Journal of Environmental Science and Health, Part B; 36: 489-499.

Esmaeel Kaviyani, F.; Naeemi, A.S.; Salehzadeh, A. (2018). Short term effects of zinc oxide nanoparticles on hematological parameters and metabolic enzymes of juvenile Caspian trout (Salmo trutta caspius). Iranian Scientific Fisheries Journal; 26(5): 43-50.

Farah, H.S.; Al-Atoom, A.A.; Shehab, G.M. (2012). Explanation of the decrease in alkaline phosphatase (ALP) activity in hemolysed blood samples from the clinical point of view: In vitro study. Jordan Journal of Biological Sciences; 5(2): 125-128.

Farkas, J.; Christian, P.; Urrea, J.A.G.; Roos, N.; Hassellöv, M.; Tollefsen, K.E.; Thomas, K.V. (2010). Effects of silver and gold nanoparticles on rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) hepatocytes. Aquatic Toxicology; 96(1): 44-52.

Fazli, H.; Kor, D.; Daryanabard, G. (2014). Spatial and temporal distribution of Kutum (Rutilus frisii kutum, Kamensky 1901) in Iranian waters of the Caspian Sea. Iranian Scientific Fisheries Journal; 23(1): 63-74.

Ghazinoory, S.; Yazdi, F.S.; Soltani, A.M. (2012). Iran and nanotechnology: A new experience of on time entry. New York, Springer. pp. 85-108.

Hoseini, S.M.; Hedayati, A.; Mirghaed, A.T.; Ghelichpour, M. (2016). Toxic effects of copper sulfate and copper nanoparticles on minerals, enzymes, thyroid hormones and protein fractions of plasma and histopathology in common carp Cyprinus carpio. Experimental and Toxicologic Pathology; 68(9): 493-503.

Hussain, S.; Hess, K.; Gearhart, J.; Geiss, K.; Schlager, J. (2005). In vitro toxicity of nanoparticles in BRL 3A rat liver cells. Toxicology in vitro; 19(7): 975-983.

Imani, A.; Sarvi Moghanlo, K.; Khani, S. (2016). Pathology of copper nanoparticles on liver histoarchitecture and haemato-biochemical parameters of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fingerlings before and after a recovery period. Veterinary Researches & Biological Products; 29(4): 110-118.

Jahan, S.; Yusoff, I.B.; Alias, Y.B.; Bakar, A.F.B.A. (2017). Reviews of the toxicity behavior of five potential engineered nanomaterials (ENMs) into the aquatic ecosystem. Toxicology reports; 4: 211-220.

Jahanbakhshi, A.; Hedayati, A.; Pirbeigi, A.; Javadimoosavi, M. (2015). Determination of acute toxicity and the effects of sub-acute concentrations of CuO nanoparticles on blood parameters in Rutilus rutilus. Nanomedicine Journal; 2(3): 195-202.

Jiang, H.; Yang, H.; Kong, X.; Wang, S.; Liu, D.; Shi, S. (2012). Response of acid and alkaline phosphatase activities to copper exposure and recovery in freshwater fish Carassius auratus gibelio Var. Life Science Journal; 9(3): 233-245.

Karbassi, A.; Nadjafpour, S. (1996). Flocculation of dissolved Pb, Cu, Zn and Mn during estuarine mixing of river water with the Caspian Sea. Environmental Pollution; 93(3): 257-260.

Mazarei, S.; Sajjadi, M.M.; Sourinejad, I.; Johari, S.A.; Asadi, M. (2015). Effect of lethal concentration of Nano Silver in Aphanius dispar. Journal of Aquatic Ecology; 4(4): 110-115.

Monfared, A.L.; Soltani, S. (2013). Effects of silver nanoparticles administration on the liver of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss): histological and biochemical studies. European Journal of Experimental Biology; 3(2): 285-289.

Morganti, P.; Yuanhong, L.; Morganti, G. (2007). Nano-structured products: technology and future. Journal of Applied Cosmetology; 25(4): 159-176.

Oloyede, O.; Sunmonu, T. (2008). Decrease in activities of selected rat liver enzymes following consumption of chemical effluent. Journal of Applied Sciences and Environmental Management; 12(3): 95-100.

Öner, M.; Atli, G.; Canli, M. (2008). Effects of Metal (Ag, Cd, Cr, Cu, Zn) Exposures on Some Enzymatic and Non-Enzymatic Indicators in the Liver of Oreochromis niloticus. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology; 82(3): 317-321.

Perreault, F.; Oukarroum, A.; Melegari, S.P.; Matias, W.G.; Popovic, R. (2012). Polymer coating of copper oxide nanoparticles increases nanoparticles uptake and toxicity in the green alga Chlamydomonas reinhardtii. Chemosphere; 87(11): 1388-1394.

Razmara, P.; Paykan heyrati, F.; Dorafshan, S. (2014). Effect of silver nanoparticles on some hematological parameters of Rainbow catfish, Pangasius hypophthalmus. Journal of Cell & Tissue; 5(3): 263-272.

Sabouri, S.; Falahatkar, B.; Khoshkholgh, M.R.; Poursaeid, S.; Abtahi, B. (2017). Cortisol and Lactate dehydrogenase alternation in juvenile Caspian Kutum (Rutilus frisii) exposed to crude oil pollution. Journal of Animal Research; 30(1): 25-36.

Sadeghi, P.; Attaran Fariman, G.; Kasalkhe, N. (2017). Evaluation the effects of sub-lethal concentrations of zinc chloride on hepatic enzymes activity in grey mullet (Mugil cephalus) in vitro. Journal of Aquatic Ecology; 6(4): 117-123.

Samsami, A.; Rahimi, R.; Shaluei, F.; Hashemi, G. (2017). Effect of colloidal nanosilver particles on some of liver enzymes in common carp (Cyprinus carpio). Journal of Animal Physiology and Development; 10(3): 63-71.

Sarkar, S.; Beitollahi, A. (2009). An overview on nanotechnology activities in Iran. Iranian Journal of Public Health; 38: 65-68.

Shafiei S.S.; Imanpoor, M.R.; Aminian F.B.; Gorgin, S. (2015). Study on morphological structure of Kutum population (Rutilus frisii kutum) in southern of Caspian Sea using Truss network system. Journal of Environmental Science and Technology; 17(3): 115-126.

Shahsavani, D.; Mohri, M.; Kanani, H.G. (2010). Determination of normal values of some blood serum enzymes in Acipenser stellatus Pallas. Fish Physiology and Biochemistry; 36(1): 39-43.

Soleimani, F.; Nabipour, I.; Faraji C.F.; Dobaradaran, S. (2015). Nanoparticles impact on human and environment: a review of toxicity, exposure, control strategies, and future prospects. Iranian South Medical Journal; 18(3): 630-663.

Song, L.; Vijver, M.G.; Peijnenburg, W.J.; Galloway, T.S.; Tyler, C.R. (2015). A comparative analysis on the in vivo toxicity of copper nanoparticles in three species of freshwater fish. Chemosphere; 139: 181-189.

Taheri, S.; Banaee, M.; Haghi, B.N.; Mohiseni, M. (2017). Effects of dietary supplementation of zinc oxide nanoparticles on some biochemical biomarkers in common carp (Cyprinus carpio). International Journal of Aquatic Biology; 5(5): 286-294.

Vafadarnejad, M.; Gharaei, A.; Mirdar Harijani, J.; Miri, M. (2018). Determining of copper oxide nanoparticles (CuO NPs) LC50 in grass carp (Ctenopharyngodon idella) and its effects on hematological and liver enzymes activity indices. Journal of Fisheries; 71(1): 11-21.