بررسی عوارض کبدی و شاخص های موکوسی ماهی کپور معمولی (Cyprinus carpio) در مواجهه با غلظت های مختلف نانو پلاستیک

نوع مقاله : مقاله کامل علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد گروه تولید و بهره‌برداری آبزیان، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

2 .نویسنده مسئول، دانشیار گروه تولید و بهره برداری آبزیان، دانشکده شیالت و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان،. ایران، گرگان

3 دانشیار گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران.

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

5 دانشجوی دکتری گروه تولید و بهره برداری آبزیان، دانشکده شیالت و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

موکوس پوست با داشتن مکانیسم‌های قوی می‌تواند عوامل بیماری زا را قبل از تماس با پوست به دام انداخته و جمع‌آوری کند. موکوس ماهی‌ها از سطح اپی درم ماهی جمع‌آوری شده و فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز و مقدار پروتئین محلول اندازه گیری شد. بخشی از بافت کبد تهیه و با روش بافت شناسی کلاسیک آماده و به روش هماتوکسیلین ـ ائوزین رنگ آمیزی شد، سپس لام های تهیه شده با استفاده از سیستم عکسبرداری متصل به میکروسکوپ تصاویر بافتی تهیه شد و نوع و شدت آسیب ها مورد بررسی قرار گرفت. تیمار های آزمایشی بر مقدارآلکالین فسفاتاز موکوس تاثیر معناداری نداشت (P>0/05).ولی بر مقدار پروتین محلول موکوس تاثیر معناداری داشت (P<0/05).به طوریکه مقدارپروتین محلول موکوس در اثر تیمار های تغذیه شده با سم نانو پلاستیک با افزایش غلظت نیز افزایش یافت. همچنین تیمار های آزمایشی برمقدار ALT و AST سرم خون تاثیر معناداری داشت (P<0/05). به طوریکه مقدار ALT در اثر تیمار های تغذیه شده با سم نانو پلاستیک با افزایش غلظت نیز افزایش یافت و مقدارAST نیز کاهش یافت. سم نانو پلاستیک باعث به وجود آمدن عارضه هایی مانند نکروز ، تورم آبی ، تورم ابری ، چرب شدگی، تجمع ماکروفاژ ، جانبی شدن هسته، خونریزش و رقیق شدن سینوزوئید در کبد شد. به طوریکه تورم آبی بیشترین عارضه را به وجود آورده است. درمطالعه حاضر نتایج به دست آمده ازآسیب شناسی بافت کبد نشان می دهد که با افزایش غلظت نانوپلاستیک آسیب های وارد شده به بافت کبد با شدت بیشتری مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study on liver lesions and mucosal indices of common carp (Cyprinus carpio) in exposure to different concentrations of nanoplastic

نویسندگان [English]

  • Alireza Mehri 1
  • Seyed AliAkbar Hedayati 2
  • Hamid Mohammadi Azarm 3
  • Ali Jafar 4
  • safoura abarghuei 5
1 M.Sc. Student, Dept. of Fisheries and Aquatic Ecology, Faculty of Fisheries and Environmental Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
2 Corresponding Author, Associate Prof., Dept. of Fisheries and Aquatic Ecology, Faculty of Fisheries and Environmental Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
3 Associate Prof., Dept. of Fisheries, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Khorramshahr University of Marine Sciences and Technology, Khorramshahr, Iran.
4 Ph.D. of Fisheries, Dept. of Aquaculture, Faculty of Fisheries and Environmental Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
5 Ph.D. Student, Dept. of Fisheries and Aquatic Ecology, Faculty of Fisheries and Environmental Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan
چکیده [English]

Skin mucus with strong mechanisms can trap and collect pathogens before contact with the skin. The liver is a place of accumulation and purification of toxins and environmental pollutants and has different structural and functional complications in the face of pollutants. Fish mucus was collected from the epidermis of fish and the activity of alkaline phosphatase enzyme and the amount of soluble protein were measured. A part of liver tissue was prepared and prepared by classical histological method and stained by hematoxylin-eosin method. Then, the prepared slides were prepared using imaging system attached to a microscope and tissue type was examined and the type and severity of lesions were examined. Experimental treatments had no significant effect on the amount of mucus alkaline phosphatase (P> 0.05) but had a significant effect on the amount of mucus soluble protein (P <0.05). The amount of alkaline phosphatase and mucus soluble protein due to treatments fed nano-plastic toxin also increased with increasing concentration. Experimental treatments also had a significant effect on serum ALT and AST (P <0.05) but had no significant effect on serum ALP (P> 0.05), so that ALT and ALP due to treatments fed with The nanoplastic toxin also increased with increasing concentration and the amount of AST also decreased. Nanoplastic toxin caused complications such as necrosis, watery swelling, cloudy swelling, fattening, macrophage accumulation, lateralization of the nucleus, bleeding, and thinning of the sinusoid in the liver. So that swelling had caused the most complication.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Contamination
  • Microplastic
  • Nanoplastic
  • Serum
  • mucus
Abarghouei, S., Hedayati, A., Raeisi, M., Hadavand, B.S., Rezaei, H., and Abed-Elmdoust, A. 2021. Size-dependent effects of microplastic on uptake, immune system, related gene expression and histopathology of goldfish (Carassius auratus). Chemosphere, 129977.‏
Andrady, A.L. 2011. Microplastics in the marine environment. Marine pollution bulletin, 62(8): 1596-1605.
Avio, C.G., Gorbi, S., Milan, M.,Benedetti, M., Fattorini, D., d'Errico, G., … and Regoli, F. 2015. Pollutants bioavailability and toxicological risk from microplastics to marine mussels. Environmental Pollution, 198: 211-222.
Bancroft, J.D., and Gamble, M. 2008. Theory and practice of histological techniques. Elsevier Health Sciences. pp. 126-127.
Barnes, D.K.A., Galgani, F., Thompson, R.C., and Barlaz, M. 2009. Accumulation and fragmentation of plastic debris in global environments. Philosophical Transactions of theRoyal Society B: Biological Sciences, 364(1526): 1985-1998.
Besseling, E., Wang, B., Lürling, M., and Koelmans, A.A. 2014. Nanoplastics affects growth of S. obliquus and reproduction of D. magna. Environ. Sci. Technol. 48 (20): 12336e12343.
Blaise, C., Gagné, F., Ferard, J.F., and Eullaffroy, P. 2008. Ecotoxicity of selected nano‐materials to aquatic organisms. Environ toxicol. 23(5): 591-598.
Chavan, V.R., and Muley, D.V. 2014. Effect of heavy metals on liver and gill of fish Cirrhinus mrigala. Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci. 3(5): 277 -288.
Christ-Crain, M., Meier Cpuder, J., Staub, J., Huber, P., and Keller, U. 2004. Changes in liver function correlate with the improvement of lipid profile after restoration of euthyroidism inpatients with subclinical hypothyroidism. Experimental and Clinical Sciences: International Online Journal for Advances in Science, 3: 1-9. DOI: 10.17877/DE290R-14916.
Isik, I., and Celik, I. 2008. Acute effectsof methyl parathion and diazinon as inducers for oxidative stress oncertain biomarkers in various tissues of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Pesticide Biochemistry and Physiology. 92(1): 38-42.
Kershaw, P., Katsuhiko, S., Lee, S., and Woodring, D. 2011. Plastic debris in the ocean: United Nations Environment Programme.
Mojabi, A., Nazifi, S., and Safi, Sh. 2000. Veterinary clinical biochemistry. Noorbakhsh publication. 512p. (In Persian)
Naeemi, A., Jamili, S., Shabanipour, N., Mashinchian, A., and Shariati Feizabadi, S. 2013. Histopathological changes of gill, liver and kidney in Caspian kutum exposed to linear alkylbenzene sulfonate. Iran J. Fish. Sci . 12(4): 887-897.
Park, E.J., Bae, E., Yi, J., Kim, Y., Choi, K. and Lee, S.H. 2010. Repeated-dose toxicity and inflammatory responses in mice by oral administration of silver nanoparticles. Environmental Toxicology and Pharmacology, 30(2): 162-168. DOI: 10.1016/j.etap.2010.05.004.
Rabitto, I.S., Alves Costa, J.R.M., Silva de Assis, H.C., Pelletier, E., Akaishi, F.M., Anjos, A., and Oliveira Ribeiro, C.A. 2005. Effects of dietary Pb (II) and tributyltin on neotropical fish, Hoplias malabaricus: histopathological and biochemical findings. Ecotoxicology and environmental safety, 60(2): 147-156.
Roncarati, A., Melotti, P., Dees, A., Mordenti, O., and Angellotti, L.2006. Welfare status of culturedseabass (Dicentrarchus labrax L.)and seabream (Sparus aurata L.) assessed by blood parameters and tissue characteristics. International Aquatic Research. 22(3): 225-234.
Salinas, I., Zhang, Y.A., and Sunyer, J.O. 2011. Mucosal immunoglobulins and B cells of teleost fish. Developmental & Comparative Immunology. 35:1346-1365.
Shohani, N., Pourmahdian, S., and Shirkavand Hadavand, B., 2017. Response surfacemethodology for design of porous hollow sphere thermal insulator. MS&E. 269 (1): 012073.
Stehr, C.M., Myers, M.S., Johnson, L.L., Spencer, S., and Stein, J.E. 2004. Toxicopathic liver lesions in English sole and chemical contaminant exposure in Vancouver Harbour, Canada´. Mar, Environment, Res. 57: 55-74.
Subramanian, S., MacKinnon, S.L., and Ross, N.W. 2007. A comparative study on innate immune parameters in the epidermal mucus of various fishspecies. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology, 148(3): 256-263.
Subramanian, S., MacKinnon, S.L., and Ross, N.W. 2007. A comparative study on innate immune parameters in the epidermal mucus of various fish species. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology, 148(3): 256-263.
Tahami, S.V., Pourmahdian, S., Hadavand, B.S., Azizi, Z.S., and Tehranchi, M.M., 2016. Thermal tuning the reversible optical band gap of self-assembled polystyrene photonic crystals. Photon. Nanostruct. Fund. Appl. 22: 40e45.
Thompson, R.C., Moore, C.J., Vom Saal, F.S., and Swan, S.H. 2009. Plastics,the environment and human health: current consensus and future trends. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 364(1526): 2153-2166.
Thophon, S., Kruatrachue, M., Upatham, E. S., Pokethitiyook, P., Sahaphong, S., and Jaritkhuan, S. 2003. Histopathological alterations of white seabass, Lates calcarifer, in acute and subchronic cadmium exposure. Environ. Pollut. 121(3): 307-320.
Zhou, W., Wang, G., Han, Z., Yao, W., and Zhu, W. 2009. Metabolism of flaxseed lignans in the rumen and its impact
on ruminal metabolism and flora. Animal Feed Science and Technology, 150: 18-26.