فهرست مطالب

فصلنامه فیزیولوژی و بیوتکنولوژی آبزیان
سال دوازدهم شماره 2 (تابستان 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/06/31
  • تعداد عناوین: 7
|
  • احسان احمدی فر*، پولین شهره، ناصر کلهر، محسن شهریاری مقدم، سودان ییلماز، صدیقه محمدزاده، مصطفی خواجه، صفورا ابرقویی صفحات 1-21
    نگرانی های گسترده ای در مورد اثرات سمی بالقوه میکروپلاستیک ها به عنوان آلاینده های نوظهور وجود دارد. مطالعه حاضر به منظور بررسی تاثیر نانوذرات پلی استایرن بر شاخص های رشد، بازماندگی، فعالیت آنزیم های کبدی و بیان ژن های مرتبط با ایمنی IL1 وIL8 در ماهی گورخری (Danio rerio) انجام گرفت. ماهیان به چهار تیمار تغذیه ای تقسیم و به مدت یک ماه با جیره های حاوی صفر (شاهد)، 100 (تیمار1)، 500 (تیمار2) و 1000 (تیمار3) میلی گرم نانوپلی استایرن در کیلوگرم جیره تغذیه شدند. نتیجه این مطالعه نشان داد که افزایش وزن و نرخ رشد ویژه تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار گرفتند و با افزایش غلظت نانوپلاستیک پلی استایرن کاهش معناداری داشتند (05/0>P). بهترین ضریب تبدیل غذایی در تیمارهای شاهد و 1 مشاهده شد (05/0>P). تلفاتی در تیمارهای مختلف مشاهده نشد. بیشترین غلظت آنزیم های ALT، ALP و AST در تیمار 3 بود (05/0>P). بیشترین میزان بیان ژن های IL1 و IL8 در تیمار 3 و کمترین میزان بیان آن در تیمار شاهد بود (05/0>P). به طور کلی، نتایج مطالعه حاضر نشان داد تغذیه ماهی گورخری با جیره حاوی نانوذرات پلی استایرن تاثیر منفی بر رشد (افزایش وزن و نرخ رشد ویژه) و شاخص های سلامتی ماهیان داشت و بیشترین اختلال در رشد و سلامت در غلظت های بالا مشاهده شد.
    کلیدواژگان: ماهی گورخری، پلی استایرن، رشد، بیان ژن، بازماندگی
  • زهرا جغتایی، حسین آدینه*، محمد هرسیج، سیده آیناز شیرنگی صفحات 23-50

    ماهی کپور معمولی با تراکم 6، 12، 24 و 48 کیلوگرم در متر مکعب (به ترتیب D1، D2، D3 و D4) در محیط بیوفلاک همراه با استرس هیپوکسی حاد به منظور بررسی واکنش فیزیولوژیکی ماهیان ذخیره سازی شد. در مرحله اول ماهیان در شرایط بیوفلاک به مدت 28 روز نگهداری و سپس در مرحله دوم آزمایش ماهیان به طور مجزا در 12 مخزن با حجم آب 25 لیتر (4 تیمار × 3 تکرار) با شرایط یکسان زیستی تقسیم شدند و فقط تراکم ذخیره سازی ماهی متغیر بود. افزایش تراکم در تیمار D4 به طور معنی داری تعداد گلبول های سفید و قرمز، هموگلوبین و هماتوکریت را افزایش داد، اما لنفوسیت و آنزیم های کبدی کاهش یافت (05/0<p). تراکم ذخیره سازی به طور معنی داری باعث افزایش ایمونوگلوبولین کل، لیزوزیم و کمپلمان 50 در تیمارهای D1 و D2 (6 و 12 کیلوگرم در متر مکعب) شد (05/0<p). شاخص استرس افزایش معنی داری در تیمارهای D3 و D4 داشت (05/0<p). تراکم ذخیره سازی در تیمارهای D1 و D2 به طور معنی داری آنزیم سوپراکسید دیسموتاز را افزایش و آنزیم مالون دی آلدئید را کاهش داد (05/0<p). به طور کلی برای کنترل استرس هیپوکسی در محیط بیوفلاک، تراکم ذخیره سازی بین 6 تا 12 کیلوگرم در متر مکعب توصیه می شود تا بتوان بین یک تا دو ساعت مشکل را حل کرد.

    کلیدواژگان: محیط فلاک، تراکم ذخیره سازی، ماهی کپور معمولی، کمبود اکسیژن
  • سلیم چنگی رهی، مرتضی یوسف زادی، گیلان عطاران فریمان، معروف زارعی، محمدشریف رنجبر* صفحات 51-69
    سنتز سبز نانو ذرات توجه بسیار زیادی را به دلیل منافع اقتصادی و زیست محیطی در برابر روش های رایج سنتز شیمیایی به خود جلب کرده است. عصاره آبی ماکروجلبک قهوه ای Sargassum ilicifolium برای سنتز سبز نانوذرات اکسید روی مورد استفاده قرار گرفت. نانوذرات سنتز شده به وسیله تغییر رنگ، طیف سنجی UV-Vis، FT-IR، TEM، SEM و XRD مورد شناسایی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوذرات شکل گرفته کروی و کریستالی با محدوده اندازه بین 1/15 تا 27 نانومتر بودند. فعالیت ضدباکتریایی نانوذرات اکسید روی سنتز سبز شده با روش MIC و MBC در برابر باکتری های Staphylococcus aureus و Escherichia coli مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که نانوذرات اکسید روی سنتز سبز شده اثر قابل توجه ضدباکتریایی در برابر باکتری های آزمایش شده داشتند. در نهایت، این پژوهش نشان می دهد که سنتز سبز نانوذرات اکسید روی از ماکروجلبک های دریایی می تواند یک روش موثر، پایدار و دوستدار محیط زیست برای تولید نانوذرات اکسید روی با ویژگی های ضدباکتریایی باشد.
    کلیدواژگان: سنتز سبز، نانوذره اکسید روی، فعالیت ضدمیکروبی، جلبک قهوه ای، Sargassum Ilicifolium
  • ستاره بدری، شهلا جمیلی*، غلامحسین ریاضی، علی ماشینچیان مرادی صفحات 71-94

    خلیج فارس دریایی داخلی و نیمه بسته با شرایط بوم شناختی خاص است و میزان آلودگی نفتی در آن بیش از متوسط سطح جهانی مورد قبول محیط زیست دریایی است. خارپوستان به دلیل کفزی بودن، بیشتر در معرض آلودگی رسوبات هستند. این مطالعه در مناطق جزرومدی سواحل استان بوشهر شامل ساحل شغاب، اولی، شیرینو، نای بند، اسکله T و شمال جزیره خارک انجام شد تا میزان تجمع آلودگی در رسوب و بافت توتیای Echinometra mathaei تعیین شود. نمونه برداری در دو فصل سرد و گرم (1394-1393) صورت پذیرفت. در آزمایشگاه، میزان و نوع هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای (PAH) با روش کروماتوگرافی و GC-MS بررسی شد. بیشترین غلظت ترکیبات PAH رسوبات در اسکله T خارک مربوط به نفتالین (7/913 نانوگرم در گرم وزن خشک) در فصل سرد و بیشترین غلظت ترکیبات PAH بافت در اسکله T خارک مربوط به فنانترین (5/371 نانوگرم در گرم وزن خشک) در فصل گرم اندازه گیری شد. هیچ اختلاف معنی داری بین میزان PAH رسوبات و بافت ها مشاهده نشد (05/0>p). روند تجمع PAH در رسوبات و بافت ها افزایشی بود. میزان PAH رسوبات در تمامی مناطق مطالعه حاضر (3059-441 نانوگرم در گرم) بالاتر از استانداردهای جهانی تعیین شده در رسوبات (197 میکروگرم در کیلوگرم) بود که نشان از آلودگی بیشتر مناطق بررسی شده است. مقایسه تجمع آلودگی در بافت توتیا با دیگر آبزیان حاکی میزان بالاتر PAHها در بافت های گونه های کفزی است. این مهم، ناشی از محل زندگی و نوع تغذیه این موجودات است و نشان از اهمیت این گونه و بررسی آن در زمینه های سم شناسی زیست محیطی دارد.

    کلیدواژگان: توتیا، Echinometra Mathaei، هیدروکربن آروماتیک چندحلقه ای، رسوبات، خلیج فارس
  • ادریس رحیمی کیا*، سید حسین مرادیان، اسماعیل کاظمی، علی خسروانی زاده صفحات 95-115

    در این پژوهش اثرات بیهوشی اسانس گیاه نعناع فلفلی با غلظت های 100، 150، 200، 250 و 300 میلی گرم در لیتر و مقایسه آن با غلظت های 20، 30، 40، 60، 80 و 100 میلی گرم در لیتر اسانس میخک در ماهی قزل آلای رنگین کمان مورد ارزیابی قرار گرفت. برای انجام آزمایش های بیهوشی 132 عدد ماهی با میانگین وزن 27/1±31/23 گرم استفاده شد. زمان القای بیهوشی با استفاده از اسانس نعناع فلفلی در غلظت های مختلف از 69/1 تا 81/4 دقیقه متغیر بود. در مورد اسانس میخک این زمان از 82/0 تا 51/2 دقیقه در غلظت های مختلف متغیر بود. بازگشت از بیهوشی کامل در هر دو ماده بیهوشی به طور معنی داری با افزایش غلظت ماده بیهوش کننده، افزایش یافت. زمان بازگشت از بیهوشی کامل در مورد اسانس نعناع فلفلی از 50/2 تا 55/5 دقیقه و در ماهیان بیهوش شده با اسانس میخک از 96/2 تا 87/3 متغیر بود. بر اساس معیارهای ایده آل القای بیهوشی (کمتر از 3 دقیقه) و بازگشت از بیهوشی (کمتر از 5 دقیقه)، مناسب ترین غلظت اسانس نعناع فلفلی برای بیهوشی ماهی قزل آلای رنگین کمان در وزن آزمایش شده 200 میلی گرم در لیتر و مناسب ترین غلظت اسانس میخک 30 میلی گرم در لیتر پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: اسانس، میخک، نعناع فلفلی، بیهوشی، قزل آلای رنگین کمان
  • سحر احمدوند، سلماز شیرعلی*، نسرین سخایی، بابک دوست شناس صفحات 117-129
    این پژوهش با هدف شناسایی و بررسی تخمک زایی و اسپرم زایی دوکفه ای های غالب رودخانه کارون به صورت فصلی انجام شد. دوکفه ای ها پس از صید و انتقال به آزمایشگاه، زیست سنجی شده و با استفاده از کتاب ها و کلیدهای شناسایی معتبر شناسایی شدند. غدد جنسی پس از تشریح و جداسازی و انجام مراحل پاساژ بافتی، مورد بررسی بافت شناسی قرار گرفتند. نتایج نشان دهنده وجود گونه مهاجم بیگانه Sinanodonta woodiana (صدف دوکفه ای از خانواده Unionidae) بود که برای نخستین بار و تنها در فصل بهار از رسوبات گلی رودخانه کارون جداسازی و شناسایی شد. نتایج مطالعات بافت شناسی غدد جنسی نشان داد که افراد این گونه جدا جنس بودند. تخمدان از نوع ناهمزمان و در مرحله زرده زایی بود، زیرا در هر زمان انواع سلول های جنسی ماده (اووگونی، تخمک های پیش زرده سازی، تخمک های زرده سازی) در تخمدان ها قابل مشاهده بود. همچنین به دلیل وجود تعداد فراوان اسپرم در حفره مرکزی فولیکول های بیضه، اسپرم زایی شدید و گناد نر در این فصل توسعه یافته و بالغ به نظر می رسید.
    کلیدواژگان: دوکفه ای، Sinanodonta Woodiana، گونه مهاجم، گامتوژنز، رودخانه کارون
  • آتنا هودجی، لاله رومیانی * صفحات 131-157

    آبزیان پس از صید دستخوش تغییرات شیمیایی، میکروبی و حسی می شوند که این تغییرات سبب فاسد شدن آنها و کاهش ماندگاری محصول می شود. هدف از این مطالعه استفاده از پوشش خوراکی کیتوزان حاوی عصاره الکلی جلبک Nannochloropsis sp. بر ماندگاری میگو سفید سرتیز (Metapenaeus affinis) بود. برای بهینه سازی، غلظت های متفاوت عصاره جلبک (0، 5/1 و 3 درصد)، دما (10-، 3- و 4 درجه سانتی گراد) و زمان نگهداری (0، 7 و 15 روز) به عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شدند. بر اساس خروجی نرم افزار RSM، 15 تیمار انتخاب و از روش تجزیه و تحلیل واریانس برای تعیین مطلوبیت مدل های به دست آمده استفاده شد. شاخص های پراکسید (PV)، اسید تیوباربیتوریک (TBA)، کل بازهای نیتروژنی فرار (TVB-N)، اسیدهای چرب آزاد (FFA)، میزان باکتری های هوازی کل (TVC) و تغییرات رنگ (L*،a* و b*) مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس نتایج، میزان شاخص های میکروبی، شیمیایی و رنگ فیله میگو، با افزایش غلظت عصاره جلبک کاهش معنی داری با گروه شاهد داشتند (05/0>P). در روز هفتم و پانزدهم نگهداری، به ترتیب تیمار نهم و دوازدهم با Log CFU/g 64/0±22/3 و  Log CFU/g65/0±60/4 کمترین بار باکتریایی را نشان دادند (05/0>P). افزایش غلظت عصاره و دما سبب افزایش شاخص های a* و b* و کاهش شاخص رنگ L* شد. درصد چربی و بازده وزن فیله میگو با افزایش غلظت عصاره افزایش معنی داری پیدا کرد (05/0>P). فیله میگو در دمای 10- درجه سانتی گراد و غلظت عصاره 3 درصد بر اساس نتایج شاخص های کیفی تا روز پانزدهم نگهداری برای مصرف انسان مطلوب بود. با توجه به F-value، در تمامی شاخص ها، دما در مقایسه با زمان، شاخص تاثیرگذارتری بود. فرمول های پیشنهادی برای هر شاخص ، قادر به بررسی پیشگویی تغییرات کیفی فیله میگوی سفید سرتیز بودند.

    کلیدواژگان: جلبک، ماندگاری، آزمون سطح پاسخ، میگو
|
  • Ehsan Ahmadifar *, Poulin Shohreh, Naser Kalhor, Mohsen Shahriari Moghadam, Sevdan Yilmaz, Sedigheh Mohammadzadeh, Mostafa Khajeh, Safoura Abarghouei Pages 1-21
    There are widespread concerns about the potential toxic effects of microplastics as emerging pollutants. The current research investigated the impact of polystyrene nanoplastics on the growth performance, survival rate, liver enzymes activity and the immune gene expression of IL1 and IL8 genes in zebrafish (Danio rerio). Fish were divided into four treatments and fed with diets containing 0 (control), 100 (treatment 1), 500 (treatment 2) and 1000 (treatment 3) mg/kg diet for one month. The present study results showed that weight gain (WG) and specific growth rate (SGR) were affected by the experimental treatments, and with increasing concentration of polystyrene nanoplastic, they decreased significantly (P<0.05). The best food conversion ratio (FCR) was obtained in control and treatment 1 (P<0.05). No mortality was observed through different treatments. The highest activity of alanine aminotransferase) ALT(, alkaline phosphatase) ALP(, and aspartate aminotransferase )AST( was observed in treatment 3 (P<0.05). The highest level of IL1 and IL8 gene expression were measured in treatment 3 and the lowest level was seen in control (P<0.05). In conclusion, the results of this research showed that a diet containing polystyrene nanoplastics had a negative effect on the growth (WG and SGR) and health indicators of the fish and the greatest disturbance in the growth and health of fish were observed in high concentrations.
    Keywords: Zebrafish, Polystyrene, Growth, Gene Expression, Survival
  • Zahra Joghataee, Hossein Adineh *, Mohammad Harsij, Seyedeh Ainaz Shirangi Pages 23-50

    Common carp (Cyprinus carpio) with densities of 6, 12, 24 and 48kg/m3 (D1, D2, D3 and D4, respectively) were stocked in biofloc environment with acute hypoxia stress in order to investigate the physiological response of fish. At the first stage, the fish were kept in biofloc conditions for 28 days, and then in the second stage of the experiment, the fish were separately divided in 12 tanks with a water volume of 25 liters (4 treatments × 3 replicates) with the same biological conditions, and the only variable was the stocking density of fish. Increasing stocking density in D4 treatment significantly increased WBC, RBC, hemoglobin and hematocrit, but decreased lymphocytes and liver enzymes (P<0.05). Stocking density significantly increased total Immunoglobulin, lysozyme and ACH50 were observed in D1and D2 treatments (6 and 12k/m3) (P<0.05). The stress index had a significant increase in D3 and D4 treatments (P<0.05). Stocking density in D1 and D2 treatments significantly increased superoxide dismutase enzyme and decreased malondialdehyde enzyme (P<0.05). In general, the storage density between 6 and 12kg/m3 is recommended to control the hypoxia stress in the biofloc environment, so that the problem can be solved within one to two hours.

    Keywords: Floc Environment, Stocking Density, Common Carp, Hypoxia
  • Salim Jangizahi, Morteza Yousefzadi, Gilan Attaran Fariman, Maaroof Zarei, Mohammad Sharif Ranjbar * Pages 51-69
    Green synthesis of nanoparticles has attracted a lot of attention due to economic and environmental benefits compared to common chemical synthesis methods. The aqueous extract of brown macroalgae Sargassum ilicifolium was used for the green synthesis of zinc oxide nanoparticles. Biosynthesized nanoparticles were identified by color change, UV-Vis spectroscopy, FT-IR, TEM, SEM and XRD. The results showed that the formed nanoparticles were spherical and crystalline with a size range between 15.1 to 27nm. Antibacterial activity of biosynthesized zinc oxide nanoparticles was investigated by MIC and MBC method against Staphylococcus aureus and Escherichia coli bacteria and the results showed that biosynthesized zinc oxide nanoparticles had a significant antibacterial effect against the tested bacteria. Finally, this study shows that the green synthesis of zinc nanoparticles from marine macroalgae can be an effective, sustainable and environmentally friendly method to produce zinc oxide nanoparticles with antibacterial properties.
    Keywords: Green Synthesis, Zinc Oxide Nanoparticles, Antimicrobial Activity, Brown Algae, Sargassum Ilicifolium
  • Setareh Badri, Shahla Jamili *, Gholamhossein Riazi, Ali Mashinchian Moradi Pages 71-94

    The Persian Gulf is a semi-closed inland sea with specific ecological conditions, and the level of oil pollution in it exceeds the global average acceptable for the marine environment. Echinoderms, due to their benthic nature, are more exposed to sediment pollution. This study was conducted in the intertidal zones of Bushehr province, including the shores of Shaghab, Owli, Shirino, Nay-Band, the T-pier and the Northern Khark Island, to determine the level of contamination in sediments and the tissue of the sea urchin Echinometra mathaei. Sampling was carried out in two seasons, winter and summer (2014-2015). In the laboratory, the samples were analyzed for the type and concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) using chromatography and GC-MS. The highest concentration of PAHs in the sediments at the T pier in Khark was found to be naphthalene (913.7ng/g dry weight) in the winter, while the highest concentration of PAHs in the tissue was measured as phenanthrene (371.5ng/g dry weight) in the summer. No significant difference was observed between the levels of PAHs in sediments and tissues (P>0.05). The trend of PAH accumulation in sediments and tissues was increasing. The level of PAHs in sediments across all study areas (3059-441ng/g) was higher than the global standards set for sediments (197µg/kg), indicating greater pollution in the examined areas. A comparison of pollution accumulation in the tissues of the sea urchin with other aquatic species revealed higher PAH levels in the tissues of benthic species. This finding is due to the habitat and feeding type of these organisms, highlighting the importance of this species and the need for environmental toxicological studies on it.

    Keywords: Sea Urchin, Echinometra Mathaei, PAH, Sediments, Persian Gulf
  • Edris Rahimi Kia *, Seyed Hosein Moradian, Esmaeil Kazemi, Ali Khosravanizadeh Pages 95-115

    In this research, the anesthetic effects of peppermint essential oil with concentrations of 100, 150, 200, 250 and 300 mg/L and its comparison with concentrations of 20, 30, 40, 60, 80 and 100 mg/L of clove essential oil were evaluated in rainbow trout. 132 fish with an average weight of 23.31±1.27g were used for anesthesia experiments. The induction time of anesthesia using peppermint essential oil varied from 1.69 to 4.81 minutes among different concentrations. In the case of clove essential oil, this time varied from 0.82 to 2.51 minutes in different concentrations. Recovery from complete anesthesia in both anesthetics significantly increase with increasing concentration of the anesthetic. The recovery time from complete anesthesia in the case of peppermint essential oil was from 2.50 to 5.55 minutes and in fish anesthetized with Clove essential oil varied from 2.96 to 3.87. Based on the ideal criteria of induction of anesthesia (less than 3 minutes) and recovery from anesthesia (less than 5 minutes), it is recommended that the most suitable concentration of peppermint essential oil to anesthetize rainbow trout in the tested weight is 200mg/L and the most suitable concentration of clove essential oil is 30mg/L.

    Keywords: Essential Oil, Clove, Peppermint, Anesthesia, Rainbow Trout
  • Sahar Ahmadvand, Solmaz Shirali *, Nasrin Sakhaee, Babak Doustshenas Pages 117-129
    This research was conducted with the aim of identifying and survey of oogenesis and spermatogenesis of the dominant bivalves of the Karun River seasonally. Bivalves, after catching and transferred to the laboratory, were bioassayed using valid identification books and keys. Gonads were examined histologically after dissection and isolation and tissue passage. The results showed the presence of the invasive alien species Sinanodonta woodiana (a bivalve clam from the Unionidae family) that for the first time was isolated and identified from the muddy sediments of the Karun River only in spring. The results of the histological studies of the gonads showed that the individuals of this species were heterosexual. Ovary was asynchronous type because at any time all types of female sex cells (oogonia, pre-vitellogenic oocytes, vitellogenic oocytes) were visible in the ovaries. Also, due to the presence of a large number of sperms in the lumen of the testicular follicles, intense spermatogenesis and the male gonad seemed developed and mature in this season.
    Keywords: Bivalve, Sinanodonta Woodiana, Invasive Species, Gametogenesis, Karun River
  • Atena Hoodaji, Laleh Roomiani* Pages 131-157

    After catching, aquatic animals undergo chemical, microbial and sensory changes, which cause them to spoil and reduce the shelf life of the product. The purpose of this study was to use edible chitosan coating containing the alcoholic extract of Nannochloropsis sp. on the shelf life of Metapenaeus affinis. For optimization, different concentrations of algae extract (0, 1.5 and 3%), temperature (-10, -3 and 4°C) and storage time (0, 7 and 15 days) were considered as independent variables. Based on the output of RSM software, 15 treatments were selected, and variance analysis was used to determine the suitability of the obtained models. Peroxide value (PV), thiobarbituric acid (TBA), total volatile nitrogen bases (TVB-N), free fatty acids (FFA), total aerobic bacteria (TVC) and color changes (L*, a*and b*) were investigated. Based on the results, the amount of microbial, chemical and indicators of shrimp fillet decreased significantly with the increase in the concentration of algae extract compared to the control group (P<0.05). On the seventh and fifteenth days of storage, the ninth and twelfth treatments showed the lowest bacterial load with 3.22±0.64 Log CFU/g and 4.60±0.65 Log CFU/g (P<0.05). The increase in extract concentration and temperature caused the increase of a* and b* indices and the decrease of L* color index. The percentage of fat and weight yield of shrimp fillet increased significantly with the increase in extract concentration (P<0.05). Based on the results of quality indicators, shrimp fillet at -10°C and 3% extract concentration was favorable for human consumption. According to F-value, in all indicators, temperature was more influential compared to time. The proposed formulas for each index were able to predict the quality changes of shrimp fillet.

    Keywords: Alga, Shelf Life, Response Surface Method, Shrimp