تغییرات آسیب شناسی بافت آبشش ماهی کپور معمولی(Cyprinus carpio) در مواجهه باغلظت‌های تحت کشنده نانو ذرات شیمیایی، سبز و فلز سنگین روی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 نویسنده مسئول، گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

3 گروه زیست‌شناسی، دانشکده بیولوژی، دانشگاه ساسکاچوان، کانادا

چکیده

با توجه به پیشرفت روزافزون فناوری نانو در همه‌ی زمینه‌ها و همچنین افزایش جهانی در استفاده از نانوذرات طی دهه‌های گذشته، ورود آن ها به محیط زیست افزایش یافته است. در این راستا ورود این مواد به محیط زیست قابلیت تأثیر بر موجودات زنده ازجمله ماهی ها را خواهد داشت. از این‌رو هدف از این مطالعه، بررسی آسیب شناسی بافتی ناشی از نانوذره سبز، شیمیایی و فلز سنگین روی بر بافت آبشش ماهی کپور معمولی می‌باشد.تعداد 420 بچه ماهی کپور معمولی با میانگین وزنی 3/4±30 گرم به مدت 21 روز با غلظت‌های 5/1 و 5/2 میلی‌گرم در لیتر نانوذره اکسید روی سنتز شیمیایی، نانوذره اکسید روی سنتز سبز و فلز سنگین روی، در 7 گروه آزمایشی با احتساب تیمار شاهد با سه تکرار تقسیم شدند. تغییرات بافت‌شناسی هایپرپلازی و هایپرتروفی، چسبندگی لاملا، کوتاه شدن لاملاهای ثانویه، نکروز، آنرویسم، انحنا در لاملای ثانویه و خمیدگی تیغه‌های ثانویه در ماهی کپور معمولی مشاهده شد.این پژوهش نشان داد که نانوذره اکسید روی سنتز شیمیایی و فلز سنگین روی با غلظت های5/1و 5/2 میلی‌گرم در لیتر می‌تواند بافت آبشش ماهی کپور معمولی را تحت تاثیر قرار دهد.اما این آسیب در مواجهه با نانوذره اکسید روی سنتز سبز با غلظت های5/1و 5/2 میلی‌گرم کم‌تر بود. این امر لزوم سنتز نانوذرات از طریق سنتز سبز را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Pathological changes in the gill tissue of common carp (Cyprinus carpio) exposed to sub-lethal concentrations of chemical, green nanoparticles, and heavy metal zinc

نویسندگان [English]

  • Narges Rostamian 1
  • Arash Javanshir khoei 2
  • Arash Salahinejad 3
1 Dept. of Fisheries, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Corresponding Author, Dept. of Fisheries, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
3 Dept. of Biology, University of Saskatchewan, Canada
چکیده [English]

Due to the increasing progress of nanotechnology in all fields and the global increase in the use of nanoparticles over the past decades, their entry into the environment has increased. In this regard, entering these materials into the environment will potentially affect living organisms, including fish. Therefore, this study aims to investigate the tissue pathology caused by green nanoparticles, chemicals, and the heavy metal zinc on the gill tissue of common carp. A total of 420 common carp fry with an average weight of 3/4±30 g were treated for 21 days with concentrations of 1.5 and 2.5 mg/L of chemically synthesized zinc oxide nanoparticles, green synthesized zinc oxide nanoparticles, and heavy metal zinc, divided into 7 experimental groups including the control treatment with three replications.Histological changes of hyperplasia and hypertrophy, lamellar adhesion, shortening of secondary lamellae, necrosis, aneurysm, curvature of secondary lamellae, and curvature of secondary blades were observed in common carp.This study showed that chemically synthesized zinc oxide nanoparticles and heavy metal zinc at concentrations of 1.5 and 2.5 mg/L can affect the gill tissue of common carp. However, this damage was less when exposed to green synthesized zinc oxide nanoparticles at concentrations of 1.5 and 2.5 mg/L. This indicates the necessity of synthesizing nanoparticles through green synthesis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zinc Nanoparticles
  • heavy metal zinc
  • tissue damage
  • common carp

مراجع

1.Pourang, N., Tanabe, S., Rezvani, S., & Dennis, H. (2005). Trace elements accumulation in edible tissues of five sturgeon species from the Caspian Sea. Environmental Monitoring and Assessment, 100, 89-108.
2.Salarijoo, H., Kalbasi, M., & Johari, A. (2012). Influence of water on acute toxicity of colloidal nanoparticles in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Journal of Health and Environment, 5( 1), 121-132. [In Persian]
3.Scown, T. M., Santos, E. M., Johnston, B. D., & Gaiser, B. (2010). Effects of aqueous exposure to silver nanoparticles of different sizes in rainbow trout. Toxicol. Sci. 115(2), 521-534.
4.Monsef Khoshhab, Z. (2012).Synthesis of zinc oxide using chemical precipitation method, Payam Noor University Publications, Qazvin Center, 1(4), 11. [In Persian]
5.Hao, L., Wang, Z., & Xing, B. (2009). Effect of sub-acute exposure to TiO2 nanoparticles on oxidative stress and histopathological changes in Juvenile Carp (Cyprinus carpio), Journal of Environmental Sciences, 21, 1459-1466.
6.Chahardeh, E., Hedayati, A., Kolangi, H., & Baqeri, T. (2016). Investigating the protective effect of vitamin C on DNA breakage in gill and liver cells of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) exposed to different concentrations of zinc oxide nanoparticles (ZnO). Aquatic physiology and biotechnology, 4(4), 111-132.
7.Hedayati, A., Jahanbakhshi, A., & Ghaderiremazi, F. (2013). Aquatic toxicology. Publications University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, P 210. [In Persian]
8.Wu, Y., & Zhou, Q. (2013). Silver nanoparticles cause oxidative damage and histological changes in medaka (Oryzias latipes) after 14 days of exposure. Environ. Toxicol. Chem. 32, 165-173. https://doi.org/10.1002/etc.2038.
9.Ostaszewska, T., Chojnacki, M., Kamaszewski, M., & Sawosz-Chwalibog, E. (2016). Histopathological effects of silver and copper nanoparticles on the epidermis, gills, and liver of Siberian sturgeon. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 23, 1621-1633. https://doi.org/ 10.1007/ s11356-015-5391-9.
10.Monfared, A. L., & Soltani, S. (2013). Histological, Histometric and biochemical alterations of the gill and kidney of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) exposed to silver nanoparticles. European Journal of Experimental Biology, 3(2), 391-395.
11.Patel, J. M., & Bahadur, A. (2011). American-Eurasian. J. Toxicol. Sci. 4(1), 01-05.
12.Subashkumar, S., & Selvanayagan, M. (2014). First report on: Acute toxicity and gill histopathology of fresh water fish Cyprinus carpio exposed to Zinc oxide (ZnO)nanoparticles.International Journal of Scientific and Research Publications (IJSRP), 4, 3.
13.Abarghoei, S., Hedayati, A., Ghorbani, R., Miandareh, H. K., & Bagheri, T. (2016). Histopathological effects of waterborne silver nanoparticles and silver salt on the gills and liver of goldfish Carassius auratus. Int. J. Environ. Sci. Technol. 13, 1753-1760. https:// doi.org/ 10.1007/ s13762-016-0972-9.
14.Cerqueira, C. C., & Fernandes, M. N. (2002). Gill tissue recovery after copper exposure and blood parameter responses in the tropical fish Prochilodus scrofa. Ecotoxicol. Environ. Saf. 52, 83-91. https://doi.org/10.1006/eesa.2002.2164.
15.Fernandes, M. N., & Mazon, A. F. (2003). Environmental pollution and fish gill morphology. In: Val., A.L., Kapoor, B.G. (Eds.), Fish Adaptations, Science Publishers, Inc. Enfield, First edition, USA, 203–231.
16.Al-Bairuty, G. A., Shaw, B. J., Handy, R. D., & Henry, T. B. (2013). Histopathological effects of waterborne copper nanoparticles and copper sulphate on the organs of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquat. Toxicol. 126, 104-115. https://doi.org/10.1016/ j.aquatox.2012.10.005.
17.Li, B., Hwang, J. Y., Drelich, J., Popko, D., & Bagley, S. (2010). Physical, chemical and antimicrobial characterization of copper-bearing material. Jom Journal of the Minerals, Metals and Materials Society, 62, 80-95.
18.Rostami, M., & Soltani, M. (2009). Study of tissue effects of chronic copper sulfate on some organs of common carp, Journal of Veterinary Research, 64(3), 193-198. [In Persian]
19.Martinez, C. B. R., Nagae, M. Y., Zaia, C. T. B. V., & Zaia, D. A. M. (2004). Morphological and physiological acute effects of lead in the neotropical fish Prochilodus lineatus. Brazilian Journal of Biology, 64 (4), 797-807.
20.Mansouri, B., & Johari, S. A. (2016). Effects of short-term exposure to sublethal concentrations of silver nanoparticles on histopathology and electron microscope ultrastructure of zebrafish (Danio rerio) gills. Iran J. Toxicol. 10, 15-20.
21.Mansouri, B., Maleki, A., Johari, S. A., & Reshahmanish, N. (2015). Effects of cobalt oxide nanoparticles and cobalt ions on gill histopathology of zebrafish (Danio rerio). AACL Bioflux, 8, 438-44.
22.Govindasamy, R., & Rahuman, A. A. (2012). Histopathological studies and oxidative stress of synthesized silver nanoparticles in Mozambique tilapia (Oreochromis mossambicus). Jacobs J. Environ. Sci. 24, 1091-1098. https://doi. org/10.1016/S1001-0742(11)60845-0.
23.Johari, S. A., Kalbassi, M. R., Yu, I. J., & Lee, J. H. (2015b). Chronic effect of waterborne silver nanoparticles on rainbow trout (Oncorhynchus mykiss): histopathology and bioaccumulation. Comp. Clin. Path. 24, 995-1007. https:// doi.org/10.1007/s00580-014-2019-2.
مجله بهره برداری و پرورش آبزیان
دوره 14، شماره 4
دی 1404
صفحه 73-82

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار