نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه خلیج فارس

2 گروه شیلات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران

3 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران

چکیده

اثرات نانو‌ذرات سولفات منگنز (MnSo4) جیره بر فعالیت آنزیم‌های گوارشی، پاسخ ایمنی غیراختصاصی و ترکیبات شیمیایی بدن ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان (Oncorhynchus mykiss) مورد بررسی قرار گرفت. تعداد 400 قطعه بچه ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان با میانگین وزن اولیه 1/0±8/0 گرم در قالب طرح کاملا تصادفی در 4 تیمار با 3 تکرار درون آکواریوم ها تقسیم شدند. ماهیان مورد آزمایش با جیره‌های مختلف شامل جیره شاهد (فاقد منگنز)، جیره حاوی منگنز غیرنانو (Mn-M)، جیره حاوی نانو منگنز با میزان 10 mg/kg (Mn-N10)، جیره حاوی نانو منگنز با میزان 15mg/kg (Mn-N15) به مدت 6 هفته تغذیه شدند. نتایج نشان داد میانگین وزن نهایی بچه ماهیان تغذیه شده با جیره شاهد (فاقد منگنز) در مقایسه با گروه‌های تغذیه شده با جیره های حاوی نانو منگنز به طور معنی‌داری کمتر است (P<0.05). فعالیت لیزوزیم پلاسمای بچه ماهیان تغذیه شده با جیره های حاوی نانو منگنز نسبت به بچه ماهیان تغذیه شده با جیره شاهد به طور معنی داری بالاتر بود (P<0.05). فعالیت کمپلمان در تیمار Mn-M نسبت به تیمار شاهد به طور معنی داری بالاتر بود (P<0.05). میزان پروتئین خام لاشه بچه ماهیان تغذیه شده با جیره‌های حاوی منگنز (به شکل نانو‌ذره و غیرنانو) نسبت به گروه شاهد به طور معنی‌داری بیشتر به دست آمد (P>0.05). فعالیت آنزیم‌های گوارشی بچه ماهیان مورد مطالعه اختلاف آماری معنی‌داری نشان نداند (P>0.05). در مجموع نتایج این مطالعه نشان داد نانو ذرات منگنز به جیره تاثیر معنی‌داری بر فعالیت آنزیم‌های گوارشی ماهی قزل‌آلای رنگین کمان ندارد، اما برخی از پاسخ های ایمنی این گونه را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Nonspecific immune responses, activity of digestive enzymes and body composition of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fed diets containing manganese sulfate nanoparticles

نویسندگان [English]

  • Ebrahim Sotoudeh 1
  • Afsaneh Amiri Behrosi 2
  • Raana Bahadori 2
  • Hasan Habibi 3
  • Salim Morammazi 3

2 Department of Fisheries, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Persian Gulf University, Bushehr

3 Department of Animal Husbandry, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Persian Gulf University, Bushehr

چکیده [English]

The effects of dietary Manganese sulfate nanoparticles on digestive enzyme activity and non-specific immune responses for rainbow trout, (Oncorhynchus mykiss) juveniles were determined. Four-hundred rainbow trout (with an initial average weight of 0.8±0.1 g) were randomly distributed into four treatments, with three replicates and fed with four diets including a control diet (without manganese), Mn-M (containing manganese sulfate), Mn-N10 (containing 10 mg/kg manganese nanoparticles), Mn-N15 (containing 15 mg/kg manganese nanoparticles) for six weeks. At the end of the experiment, the average weight of fry fed the control diet (without manganese) was lower than other treatments and was significantly different compared to the groups fed diets containing manganese sulfate nanoparticles (P<0.05). The crude protein in juveniles fed diets containing manganese was significantly higher compared to the control group (P<0.05). Amylase, lipase and protease activity did not show statistically significant differences (P> 0.05). Plasma lysozyme activity of fish fed with Mn-N10 and Mn-N15 were significantly higher than fish fed control diet (P<0.05). Plasma complement activity was significantly higher in Mn-M compared to control treatment (P <0.05) but did not show significant difference with other treatments (P> 0.05). The results obtained in this study revealed that inclusion of manganese nanoparticles has no significant impact on activities of digestive enzymes in rainbow trout, but influences some immune responses of this spices.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dietary supplement
  • nanoparticles
  • Nutrition
  • lysozyme
  • Complement

پاسخ‌های ایمنی غیر­اختصاصی، فعالیت آنزیم­های گوارشی و ترکیبات شیمیایی بدن ماهی قزل­آلای رنگین‌کمان (Oncorhynchus mykiss) تغذیه‌شده با جیره‌های حاوی نانو ذرات سولفات منگنز

ابراهیم ستوده1،2*، افسانه امیری بهروسی1، رعنا بهادری1، حسن حبیبی3 و سالم مرمضی3

1ایران، بوشهر، دانشگاه خلیج‌فارس، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، گروه شیلات

2ایران، بوشهر، دانشگاه خلیج‌فارس، دانشکده علوم و فنون دریایی، گروه شیلات

3ایران، بوشهر، دانشگاه خلیج‌فارس، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، گروه علوم دامی

تاریخ دریافت: 20/7/96                تاریخ پذیرش: 25/7/97

چکیده

در پژوهش حاضر اثرات نانو ذرات سولفات منگنز (MnSo4) جیره بر فعالیت آنزیم­های گوارشی، پاسخ ایمنی غیراختصاصی و ترکیبات شیمیایی بدن ماهی قزل­آلای رنگین­کمان (Oncorhynchus mykiss) موردبررسی قرارگرفت. تعداد 400 قطعه بچه ماهی قزل­آلای رنگین­کمان با میانگین وزن اولیه 1/0±8/0 گرم در قالب طرح کاملاً تصادفی در 4 تیمار با 3 تکرار درون آکواریوم‌ها تقسیم شدند. ماهیان مورد آزمایش با جیره­های مختلف شامل جیره شاهد (فاقد منگنز)، جیره حاوی منگنز غیر نانو (Mn-M)، جیره حاوی نانو منگنز با میزان 10 mg/kg (Mn-N10)، جیره حاوی نانو منگنز با میزان 15mg/kg (Mn-N15) به مدت 6 هفته تغذیه شدند. در پایان آزمایش شاخص‌های رشد، پاسخ‌های ایمنی، فعالیت آنزیم‌های گوارشی و ترکیبات شیمیایی لاشه ماهیان موردسنجش قرارگرفت. نتایج نشان داد میانگین وزن نهایی بچه ماهیان تغذیه‌شده با جیره شاهد (فاقد منگنز) در مقایسه با گروه­های تغذیه‌شده با جیره‌های حاوی نانو منگنز به‌طور معنی­داری کمتر است (05/0P<). فعالیت لیزوزیم پلاسمای بچه ماهیان تغذیه‌شده با جیره‌های حاوی نانو منگنز (Mn-N10 و Mn-N15) نسبت به بچه ماهیان تغذیه‌شده با جیره شاهد به‌طور معنی­داری بالاتر بود (05/0P<). فعالیت کمپلمان پلاسما در تیمار Mn-M نسبت به تیمار شاهد به‌طور معنی‌داری بالاتر بود (05/0P<) اما با سایر تیمارها اختلاف معنی‌داری نشان نداد (05/0P<). میزان پروتئین خام لاشه بچه ماهیان تغذیه‌شده با جیره­های حاوی منگنز (به شکل نانو­ذره و غیر نانو) نسبت به گروه شاهد به‌طور معنی­داری بیشتر به دست آمد (05/0P<). فعالیت آنزیم­های گوارشی آمیلاز، لیپاز و پروتئاز کل بچه ماهیان مورد مطالعه اختلاف آماری معنی­داری نشان نداند (05/0P<). در مجموع نتایج این مطالعه نشان داد افزودن نانو ذرات منگنز به جیره تأثیر معنی­داری بر فعالیت آنزیم­های گوارشی ماهی قزل­آلای رنگین‌کمان ندارد، اما برخی از پاسخ­های ایمنی این‌گونه را تحت تأثیر قرار می­دهد.

واژه‌های کلیدی: مکمل غذایی، نانوذره، تغذیه، لیزوزیم، کمپلمان، قزل­آلای رنگین‌کمان

* نویسنده مسئول، تلفن: 09173740528 ، پست الکترونیکی:  E.sotoudeh@pgu.ac.ir

مقدمه

 

باتوجه به افزایش روز­افزون جمعیت و مصرف رو به رشد و محدودیت منابع غذایی، پروتئین موردنیاز سبد غذایی به‌سختی در دسترس افراد قرار می­گیرد. ازاین‌رو آبزیان به‌عنوان غنی­ترین منابع پروتئینی در بین مواد غذایی مردم، اهمیت فوق­العاده­ای دارند (7). ماهی قزل­آلای رنگین‌کمان (Oncorhynchus mykiss) یکی از عمده­ترین ماهیان پرورشی در نقاط مختلف جهان شناخته ‌شده است. از ویژگی­های بارز و مهم این ماهی، سازش خوب با شرایط پرورش متراکم است و از سرعت رشد خوبی نیز برخوردار می­باشد (42). استفاده از غذا و ترکیبات مناسب اجزای جیره علاوه بر تأمین نیازهای اولیه می­تواند موجب بهبود شرایط رشد، مقاومت در برابر شرایط نامناسب محیطی، کاهش تلفات، افزایش وزن و درنهایت افزایش تولید گردد. برای آنکه بتوان ماهی سالمی به بازار عرضه نمود، باید به نوع تغذیه کیفیت غذای مصرفی توجه بسیار کرد. در یک فرمول غذایی مناسب و کامل علاوه بر تأمین حداقل مواد مغذی لازم برای رشد ماهیان ازجمله پروتئین خام، چربی خام و کربوهیدرات‌ها، جیره­ی غذایی ماهیان باید حاوی افزودنی‌هایی برای افزایش سرعت رشد و کیفیت ماهیان نیز باشد.

مواد معدنی یکی از اجزای ضروری غذای مصرفی است که نقش مؤثری در سلامت و بسیاری از فعالیت­های فیزیولوژیک ماهیان پرورشی نظیر قزل­آلای رنگین‌کمان دارند (16و25). بنابراین ضروری است که مقدار بهینه یک ماده معدنی باتوجه به کارکرد فیزیولوژیک آن مدنظر قرارگیرد (36). اصلی­ترین علت استفاده از عناصر کمیاب، افزایش رشد، کاهش مصرف غذا، افزایش تولید و بدست آوردن محصولی باکیفیت می­باشد (25). منگنز یکی از مواد معدنی کم‌مصرف است که دارای عملکرد کوفاکتوری در بسیاری از سیستم­های آنزیمی می­باشد. این عنصر برای تنظیم کار دستگاه عصبی، رشد استخوان و تولید­مثل لازم است، همچنین در متابولیسم کربوهیدرات­ها نقش مؤثری داشته و نیز برای افزایش سلامتی ماهی­ها ضروری می­باشد (2). کمبود منگنز سبب کاهش رشد، رشد غیرطبیعی بخش دمی و کوتاه شدن بدن در ماهی قزل­آلای رنگین‌کمان و اختلال در تولید­مثل می­شود. در مجموع کمبود این عنصر در ماهیان باعث بدشکلی و غیرطبیعی شدن استخوان و تأخیر در ساخت سلول­های خونی خواهد شد. منگنز به‌عنوان یک متالو­آنزیم و یک فعال‌کننده‌ی آنزیمی نقش دارد (22). علاوه ­براین منگنز یکی از اجزای ضروری آنزیم پیروات کربوکسیلاز بوده و به‌عنوان یک کوفاکتور در فعالیت چندین سیستم آنزیمی مانند سوپراکسید دیسموتازها ضروری است (21).

نانو ذرات به ذراتی اطلاق می­گردد که حداقل یکی از ابعاد آن در محدوده­ی 1-100 نانومتر باشد. استفاده از ذرات در مقیاس نانو موجب افزایش تأثیرگذاری ترکیبات در غلظت‌های پایین­تر به شکلی می­گردد که می­توان در زمینه­های تغذیه، کنترل بیماری­ها و کاهش اثرات زیست‌محیطی فعالیت­های مرتبط با آبزی­پروری استفاده نمود (5، 8، 15و 49) اندازه کوچک این ذرات می­تواند به تغییرات اساسی در ساختار و خواص این عناصر منجر شود به‌طوری‌که تا به امروز صد­ها تولیدات جدید برای اهداف مختلف در زمینه فن­آوری نانو ساخته شده است. ورود این فناوری به عرصه آبزی­پروری و استفاده کاربردی از آن در بسیاری از کشورها گسترش‌یافته است. ازآنجاکه تبدیل مواد در ابعاد نانومتری موجب ایجاد یک سطح ویژه، فعالیت سطحی بالا با مراکز فعال فراوان و کارایی کاتالیزوری شدیدی می‌شود، در حال حاضر مطالعات متعددی در زمینه کاربرد نانوتکنولوژی در تغذیه حیوانات در حال انجام است. بنابراین نانو ذرات ازنظر شیمیایی و فیزیکی با مواد بزرگ‌تر متفاوت هستند و رفتارهای نوین و جالبی را در تعامل با مواد زنده ایجاد می‌کنند. آنها قادر به عبور از موانع بیولوژیکی هستند (10)، به‌سرعت توسط سلول‌ها جذب می‌شوند و قابلیت دسترسی زیستی بالاتری نسبت به نمک‌های معدنی دارند (10). در آبزیان بررسی‌هایی در زمینه اثرات تغذیه‌ای ترکیبات نانوذره انجام‌شده است. پروچرو و همکاران (2002) به بررسی اثر نانو آهن بر پارامترهای زیستی ماهی کپور و ماهی خاویاری پرداختند (39). نتایج آنها نشان داد این مکمل‌ها باعث افزایش سنتز گلبول‌های قرمز و هموگلوبین می‌شود و میزان مرگ‌ومیر را کاهش می‌دهد. بهرا و همکاران (2014) نیز طی تحقیقی از نانو آهن به‌عنوان ماده افزودنی در غذای کپور هندی (Labeo rohita) استفاده نمودند و پارامتر­های ایمنی و خونی این ماهی را موردبررسی قراردادند (8). آنها گزارش کردند فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و میانگین وزن نهایی ماهیان تغذیه‌شده با نانوذره آهن بهبودیافته است. در ماهی قزل­آلای رنگین‌کمان نیز اثر نانو ذراتی همچون طلا و نقره آهن و منگنز موردبررسی قرارگرفته است (1، 14، 28 و 33). در یک مطالعه اثرات سطوح مختلف نانوذره آهن (0، 15، 30، 45و 60 میلی‌گرم نانو ذرات آهن در هر کیلوگرم غذا) به‌عنوان شکل جدیدی از ترکیب آهن بر برخی فاکتورهای رشد و تغذیه ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان موردبررسی قرارگرفت (18). محمدی و همکاران (2016) دریک بررسی مشابه اثرات نانو ذرات منگنز با شکل اکسید منگنز (Mn2O3) به‌عنوان مکمل غذایی در جیره بچه ماهی قزل­آلای رنگین­کمان (Oncorhynchus mykiss) پرداختند (33). نتایج آنها نشان داد که استفاده از نانوذره اکسید منگنز (12 میلی­گرم بر کیلوگرم جیره) موجب بهبود عملکرد شاخص­های رشد و شاخص­های خونی بچه ماهی قزل­آلای رنگین‌کمان می­گردد. در بیشتر تحقیقات صورت گرفته شکل نانو مواد معدنی اثرات مثبتی بر عملکرد رشد و سلامتی ماهی داشته است، بااین‌حال اطلاعات کافی در مورد اثرات بیوشیمیایی و فیزیولوژی این ترکیبات بر ماهی وجود ندارد. باتوجه به اهمیت مواد معدنی در جیره آبزیان و اینکه تاکنون اثرات تغذیه‌ای نانو ذرات سولفات منگنز (MnSO4) موردبررسی قرارنگرفته است، این تحقیق بمنظور بررسی اثرات به‌کارگیری نانو ذرات سولفات منگنز جیره و بررسی اثرات آن بر برخی از شاخص‌های عملکرد رشد و فعالیت آنزیم‌های گوارشی، پاسخ‌های ایمنی غیراختصاصی و ترکیبات شیمیایی بدن ماهی قزل­آلای رنگین‌کمان انجام‌شده است.

مواد و روشها

تهیه بچه ماهی و تیماربندی: تعداد 400 قطعه ماهی قزل­آلای رنگین­کمان از مرکز ژنتیک و اصلاح نژاد ماهیان سردابی شهید مطهری یاسوج تهیه و پس از انتقال به سوله­ی آبزیان دانشکده­ی کشاورزی دانشگاه خلیج‌فارس به مدت 2 هفته با شرایط آزمایش سازگار شدند. پس از گذشت دوره سازگاری، ماهیان با میانگین وزنی 1/0±8/0 گرم به‌طور تصادفی در 12 آکواریوم 60 لیتری (20 قطعه در 38 لیتر) به‌صورت کاملاً تصادفی تقسیم گردیدند. دراین طرح از چهار تیمار (جیره غذایی) با 3 تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. تیمارهای مورداستفاده شامل تیمار شاهد (جیره فاقد منگنز)، تیمار Mn-m (جیره حاوی سولفات منگنز غیرنانو)، تیمار Mn-N10 (جیره حاوی 10 میلی­گرم بر کیلوگرم نانو ­منگنز) و Mn-N15 (جیره حاوی 15 میلی‌گرم بر کیلوگرم نانو منگنز). غذادهی روزانه در 4 وعده در ساعات 8، 12، 16 و 20 به مدت 6 هفته تا حد سیری انجام گرفت. روزانه قبل از اولین وعده غذایی غذاهای خورده نشده و مدفوع ماهیان سیفون و از آکواریوم خارج می­شد. شروع و پایان دوره روشنایی کارگاه به ترتیب 8 صبح و 8 بعدازظهر بود. درجه حرارت آب روزانه 2 بار به‌وسیله دماسنج الکلی اندازه­گیری شد. همه بچه ماهیان در هفته سوم آزمایش و در انتهای آزمایش (هفته ششم) مورد زیست‌سنجی قرارگرفتند. برای اندازه­گیری وزن از ترازوی دیجیتال با دقت 1/0 گرم و برای اندازه­گیری طول ماهی از خط­کش با دقت 1 میلی­متر استفاده شد. در طول دوره میانگین درجه حرارت 1±8/14درجه سانتی‌گراد، اکسیژن 6/0±7/8، اسیدیته 5/0±4/7 و شوری کمتر از 1 قسمت در هزار بود.

آماده­سازی جیره غذایی مورد استفاده: ترکیبات اولیه غذایی از شرکت دراج بنیان دانش سیراف (بوشهر) تهیه و پس از آنالیز اقلام غذایی، جیره­ها با استفاده از نرم­افزار جیره نویسی لیندو فرموله شدند. اجزای خشک جیره قبل از ترکیب به‌خوبی آسیاب شده و طبق جدول 1 توزین شده و به‌صورت دستی باهم مخلوط شدند. نانوذره سولفات منگنز (MnSO4·H2O) مورد استفاده دراین تحقیق (با متوسط اندازه ذرات کمتر از 50 نانومتر. شرکت دانش‌بنیان احرار شرق، ایران، تبریز) تهیه گردید. نانوذرات سولفات منگنز و سایر ترکیبات معدنی براساس احتیاجات ماهی قزل­آلای رنگین­کمان (36) با ترازوی با دقت 001/0 گرم توزین و براساس طرح آزمایش چهار مخلوط ماده معدنی تهیه گردید. مخلوط حاوی mg/kg10 نانو ذرات سولفات منگنز (Mn-N10)، مخلوط حاوی mg/kg 15نانو ذرات سولفات منگنز (Mn-N15)، مخلوط حاوی 10 mg/kg سولفات منگنز غیرنانو (Mn-M) و یک مخلوط معدنی فاقد هرگونه منگنز (جیره شاهد) تهیه شد. پس از مخلوط کردن مواد خشک با دست، لیستین و روغن ماهی و روغن سویای خوراکی و آب گرم را افزوده و کاملاً با دست مخلوط گردید و مخلوط یکنواخت بدست آمده با کمک چرخ‌گوشت به‌صورت رشته­های با قطر 2 میلی­متر تهیه شد (40). رشته­های خشک‌شده به مدت 48 ساعت در دمای 50 درجه در آون نگهداری شد. غذا­های آماده شده در طول آزمایش در ظرف­های پلاستیکی درپوش­دار قرار داده و تا زمان مصرف در فریزر 20- درجه سانتیگراد نگهداری شد.

 

جدول 1- ترکیبات اولیه جیره­های مورد استفاده برای تغذیه بچه ماهیان قزل­آلای رنگین‌کمان (برحسب گرم بر کیلوگرم)

ترکیبات جیره

تیمارهای آزمایشی مختلف

شاهد

Mn-M

Mn-N10

Mn-N15

پودر ماهی1

440

440

440

440

آرد سویا

8/250

8/250

8/250

8/250

آرد گندم

70

70

70

70

گلوتن گندم

100

100

100

100

روغن ماهی1

9/46

9/46

9/46

9/46

لسیتین1

20

20

20

20

مواد معدنی

10

10

10

10

ویتامین

10

10

10

10

آنتی‌اکسیدان

2/0

2/0

2/0

2/0

بایندر1

25

25

25

25

روغن سویا

20

20

20

20

ترکیبات شیمیایی (درصد ماده خشک)

پروتئین خام

5/46

4/46

5/46

3/46

چربی خام

1/16

2/16

2/16

3/16

خاکستر

6/9

9/8

3/9

1/9

NFE2

81/21

97/22

69/21

08/21

انرژی ناخالص (KJ/g)3

74/19

75/19

64/19

53/19

1- تهیه‌شده از کارخانه دراج بنیان دانش سیراف

2- (فیبر+خاکستر+چربی خام+پروتئین خام)- 100= عصاره عاری از ازت (NFE)

3- انرژی (ناخالص) کل در هر گرم جیره از طریق حاصل­ضرب مقدار انرژی موجود در هر گرم پروتئین ( kJ6/23)، چربی (kJ 5/39) و کربوهیدرات (kJ 2/17) تعیین گردید (36).


آنالیزهای شیمیایی: در پایان آزمایش و پس از 6 هفته تغذیه جهت اندازه­گیری ترکیبات شیمیایی بدن، کل بدن بچه­ ماهیان (4 عدد بچه ماهی) بااستفاده از آسیاب برقی هموژن شد و فاکتورهای شیمیایی پروتئین خام، چربی خام، رطوبت و خاکستر به روش AOAC (6) مورد سنجش قرارگرفت. برای اندازه­گیری رطوبت، 5 گرم از نمونه­ی گوشت ماهی همگن شده را در آون در دمای 105 درجه­ی سانتی­گراد قرار داده تا نمونه­ها به وزن ثابت برسند. سپس میزان رطوبت برحسب درصد بیان شد. چربی خام به روش سوکسله (Soxtec 2050 ساخت کشور سوئد) و استخراج با حلال کلروفرم و میزان پروتئین خام کل به روش کلدال بااستفاده از دستگاه کجلدال اتوماتیک (Kjeltec Analyzer Unit 2300) با ضرب میزان نیتروژن بدست آمده در عدد 25/6 صورت گرفت. جهت اندازه‌گیری خاکستر نمونه‌ها به مدت 5 ساعت در دمای 550 درجه سانتی‌گراد سوزانده شد.

سنجش فعالیت آنزیم‌های گوارشی: در پایان آزمایش جهت بررسی فعالیت آنزیم­های گوارشی، غذا­دهی ماهیان یک روز قبل از انجام نمونه­برداری قطع شد (38). از هر تانک 3 ماهی به‌صورت کاملاً تصادفی انتخاب و دستگاه گوارش آنها پس از جدا­سازی در فریزر 80- درجه سانتیگراد نگهداری شد. سپس جهت تهیه عصاره آنزیمی کل روده روی یخ جداسازی و با بافر 50 میلی مولار Tris-HCl، 20 میلی مولارCaCl2  و 50 میلی مولارKCl  (5/8=pH) به نسبت 1 به 9 مخلوط و هموژن شده و سپس در دمای 4 درجه سانتی گراد با سرعت g30000 به مدت 20 دقیقه سانتریفیوژ شدند (41). درنهایت سوپرناتانت حاصله جداسازی و تا زمان سنجش فعالیت آنزیمی در فریزر 80- درجه سانتی‌گراد نگهداری شد.

سنجش فعالیت آنزیم گوارشی لیپاز در بچه ماهیان قزل‌آلای رنگین‌کمان براساس روش ایجیما و همکاران (1998) با استفاده از پارا-نیتروفنیل مریستات به‌عنوان سوبسترای اختصاصی انجام شد (19). میزان جذب نوری مخلوط واکنش در دستگاه اسپکتروفتومتر (PerkinElmer Lambda 25) در طول‌موج 405 نانومتر قرائت گردید. درنهایت فعالیت آنزیم لیپاز براساس U/mg protein محاسبه گردید.

مجموع فعالیت پروتئاز برطبق روش منتشرشده توسط آنسون (1938) (3) سنجش گردید. دراین روش کازئین به‌عنوان سوبسترا استفاده شد. مخلوط‌های واکنشی حاوی 1 میلی‌لیتر محلول کازئین 5/1 درصد با 7= pH در دمای 37 درجه سانتیگراد قرار داده شد و پس‌ازآن 1 میلی‌لیتر از یک سوپرناتانت به آن اضافه گردید. واکنش به مدت 10 دقیقه انکوبه شد و سپس 2 میلی‌لیتر اسید 4/0 مولار تری کلرواستیک به آن اضافه گردید. محلول فیلتر و 5/2 میلی‌لیتر Na2Co3  4/0 مولار و 5/0 میلی‌لیتر معرف فولین به آن اضافه شد. درنهایت میزان جذب نوری در طول‌موج 600 نانومتر اندازه‌گیری شد. پروتئین محلول کل توسط روش برادفورد (1976) با استفاده از آلبومین سرم گاوی به‌عنوان استاندارد اندازه‌گیری گردید (9).  

خون‌گیری و سنجش شاخص­های ایمنی: در انتهای آزمایش تعداد 5 قطعه ماهی از هر تکرار آزمایشی بمنظور بررسی فاکتور­های خونی توسط پودر گل میخک به میزان 250 قسمت در میلیون بی­هوش و خون آنها با استفاده از سرنگ از ساقه­ی دمی گرفته و درون لوله­های درب­دار پلاستیکی حاوی هپارین ریخته شد. لوله­ها درون ظرف حاوی یخ به آزمایشگاه منتقل و در یخچال با دمای 4 درجه­ی سانتیگراد نگهداری شدند. سپس برای تهیه پلاسما نمونه­های خون را در سانتریفیوژ در دمای 4 درجه سانتی‌گراد در دور 12000 به مدت 5 دقیقه سانتریفیوژ شده و پلاسمای تهیه شده تا زمان سنجش شاخص­های ایمنی در فریزر 80- درجه سانتیگراد نگهداری گردید. مقدار آلبومین پلاسما بااستفاده از کیت تشخیصی شرکت زیست‌شیمی (تهران، ایران) و با روش معرف برموکروزول گرین اندازه­گیری شد. به‌طور خلاصه این روش شامل واکنش آلبومین با برموکرزول گرین در شرایط اسیدی و تشکیل کمپلکس سبز مایل به آبی است که شدت رنگ آن متناسب با غلظت آلبومین موجود در نمونه است. سنجش میزان آلبومین پلاسما با استفاده از معادله زیر و برحسب گرم بر دسی لیتر محاسبه گردید.

گلوبولین(g/dl) = پروتئین کل - آلبومین

اندازه­گیری فعالیت سیستم کمپلمان پلاسما با استفاده از روش الایزا غیرمستقیم (Indirect Elisa) و با بکارگیری کیت تجاری (Wielsa ®comple300 total complement functional screen kit, Sweden) انجام گرفت. کیت­ها با LPS (Bacterial lipopolysaccharides) باکتری Salmonela typhi (Sigma) پوشیده شده و جهت بررسی فعالیت سیستم کمپلمان از مسیر فرعی انتخاب گردیدند. 50 میکرولیتر از پلاسمای نمونه وارد کیت نموده و به مدت یک ساعت در دمای 37 درجه سانتیگراد انکوباسیون صورت گرفت. بعد از شستشو با محلول بافر فسفات 05/0 درصد، به فاز جامد (پلیت) محلول آلکالین فسفاتاز متصل به آنتی­بادی مونوکلونال C5b-9 افزوده و سپس به مدت 30 دقیقه دیگر انکوباسیون در دمای اتاق صورت گرفت. شستشوی نهائی با بافر فسفات صورت گرفته و به آن محلول سوبسترا اضافه گردید و برای 30 دقیقه دیگر هم انکوباسیون صورت گرفت. در نهایت میزان جذب در طول‌موج 405 نانومتر و با استفاده از دستگاه Elisa Reader قرائت شد.

فعالیت لیزوزیم پلاسما توسط روش کدورت سنجی بررسی شد (12). دراین روش فعالیت لایزوزیم (U/ml/min) با استفاده از نمودار استاندارد (لیزوزیم سفیده تخم‌مرغ) تعیین شد. اساس این آزمایش تخریب لایه پپتیدوگلیکان باکتری M.lysodeikticusتوسط لایزوزیم پلاسما می­باشد.

تجزیه‌ و تحلیل آماری داده­ها: نتایج مربوط به سنجش فاکتورهای مختلف به‌صورت میانگین ± انحراف معیار (SD)، بیان شده­اند. اختلاف بین داده­ها و مقایسه میانگین نمونه­ها در تیمارهای مختلف با آنالیز واریانس یک‌طرفه، در نرم‌افزار SPSS نسخه 18 بررسی شد و در صورت وجود اختلاف معنی­دار بین گروه­ها از آزمون دانکن برای گروه­بندی میانگین­ها استفاده شد، 05/0=alpha به‌عنوان معیار معنی­دار بودن نتایج تعیین شد. ترسیم نمودار در فضای نرم­افزار Microsoft Excel، نسخه 2016 انجام گرفت.

نتایج

نمودار 1 میانگین اولیه، میانگین وزن بچه ماهیان در هفته سوم و میانگین وزن نهایی بچه ماهیان تغذیه‌شده با جیره‌های آزمایشی را نشان می­دهد. در هفته سوم آزمایش میانگین وزن بچه ماهیان تیمارهای مختلف اختلاف معنی­داری نداشتند. اما در پایان دوره آزمایش میانگین وزن بچه ماهیان تغذیه‌شده با جیره شاهد (فاقد منگنز) نسبت به سایر تیمارها کمتر بود و این اختلاف در مقایسه با گروه­های تغذیه‌شده با غذاهای حاوی نانوذره منگنز (Mn-N10 و Mn-N15) معنی­دار بود (05/0P<). در طول دوره آزمایش هیچگونه مرگ‌ومیری مشاهده نشد و میزان بازماندگی در همه تیمارها 100 درصد بود.

آنالیز تقریبی لاشه در انتهای دوره پرورشی نشان داد میزان پروتئین ماهیان تیمار­های آزمایشی اختلاف معنی­داری دارند  (05/0P<). میزان پروتئین خام در بچه ماهیان تغذیه‌شده با جیره­های حاوی منگنز (به شکل نانو­ذره و غیرنانو) نسبت به گروه شاهد به‌طور معنی­داری بالاتر بود (05/0P<). میزان چربی، خاکستر و رطوبت لاشه بچه ماهیان در تیمار­های مختلف اختلاف معنی­داری نشان نداد (05/0P<) (جدول 2).

نتایج مربوط به فعالیت آنزیم­های گوارشی ماهیان تیمارهای مورد مطالعه در پایان دوره در جدول 3 ارائه‌شده است. فعالیت آنزیم­های آمیلاز، لیپاز و پروتئاز کل بچه ماهیان مورد مطالعه اختلاف آماری معنی­داری نشان نداند (05/0< P).

جدول 4 شاخص­های ایمنی بچه ماهیان قزل­آلای رنگین­کمان تغذیه‌شده با جیره­های مختلف را نشان می­دهد.

 

 

 

نمودار 1- میانگین )3=n، نتایج براساس میانگین± انحراف معیار) وزن بچه ماهیان قزل‌آلای رنگین‌کمان در هفته سوم و انتهای دوره آزمایش. حروف متفاوت نشان‌دهنده اختلاف معنی­دار بین تیمارها می‌باشند (05/0P<). Mn-C (جیره شاهد- فاقد منگنز)، Mn-M (جیره حاوی منگنز غیر نانو)، Mn-N10 (جیره حاوی نانو منگنز با میزان 10 mg/kg)، Mn-N15 (جیره حاوی نانو منگنز با میزان 15mg/kg )  

جدول 2- میانگین و انحراف معیار  (SD) پروتئین خام، چربی خام، خاکستر و رطوبت لاشه بچه ماهیان قزل­آلای رنگین‌کمان )3=n، نتایج بر اساس میانگین± انحراف معیار)

رطوبت (%)

خاکستر (%)

چربی خام (%)

پروتئین خام (%)

تیمار

1/0±53/73

2/0± 56/2

5/0±39/7

8/0± 51/13b

شاهد

1±43/73

0± 50/2    7/

8/1±73/7

4/0± 85/14a

Mn-M

4/1±83/71

4/0± 44/2

7/1±91/7

7/0± 75/14a

Mn-N10

9/1±53/72

2/0±59/2

5/1±89/7

4/0± 10/15a

Mn-N15

میانگین­های دارای علائم متفاوت در هر ستون ازنظر آماری دارای اختلاف معنی‌داری هستند (05/0P<)

جدول 3- میانگین و انحراف معیار  (SD) فعالیت آنزیم­های گوارشی آمیلاز، لیپاز و پروتئاز بچه ماهیان قزل‌آلای رنگین‌کمان )3=n، نتایج بر اساس میانگین± انحراف معیار)

پروتئاز (U/ mg Pr)

لیپاز (U/ mg Pr)

آمیلاز (U/ mg Pr)

تیمار

1/0±14/1

0±022/0

3/0±13/1

شاهد

2/0±12/1

0±020/0

8/10±11/1

Mn-M

1/0±10/1

0±018/0

8/2±05/1

Mn-N10

2/0±17/1

0±023/0

4/6±06/1

Mn-N15

میانگین­های دارای علائم متفاوت در هر ستون ازنظر آماری دارای اختلاف معنی‌داری هستند(05/0P≤)

 

میزان پروتئین کل در بین هیچ‌یک از تیمارهای آزمایشی با تیمار شاهد اختلاف معنی­داری نشان نداد (05/0P>). در مورد میزان گلوبولین نیز اختلاف معنی­داری میان تیمار­ها دیده نشد (05/0P>). بین میزان آلبومین در بچه ماهیان تیمار شاهد با تیمارهای حاوی 10 و 15 میلی­گرم نانوذره منگنز اختلاف معنی­داری مشاهده شد (05/0P<). علی­رغم اینکه تفاوت معنی­داری بین میزان آن در تیمار شاهد با تیمار حاوی 10 میلی­گرم سولفات منگنز غیرنانو بدست نیامد (05/0P>). میزان لیزوزیم در تیمارهای آزمایشی یک‌روند افزایشی را با افزودن نانو ذرات سولفات منگنز در تیمارها نشان داد (جدول 3). بیشترین میزان لیزوزیم 9/2±50/85 در تیمار 15 و 10 میلی­گرم نانو ذرات منگنز بدست آمد که به شکل معنی­داری بیش از تیمار شاهد بود (05/0P<). بااین‌وجود تفاوت معنی­داری در میزان لیزوزیم بین تیمار شاهد با تیمار حاوی سولفات منگنز بدست نیامد (05/0P>). بیشترین سطح فعالیت کمپلمان در سرم خون بچه ماهیان تغذیه‌شده با 12 میلی­گرم سولفات منگنز به دست آمد که به شکل معنی­داری بیشتر از تیمار شاهد بود (جدول 4). بااین‌وجود در میزان کمپلمان بچه ماهیان سایر تیمارها نسبت به گروه شاهد و گروه حاوی سولفات غیرنانو منگنز اختلاف معنی­داری به دست نیامد (05/0P>).

 

جدول 4- میانگین و انحراف معیار  (SD) شاخص‌های خونی و ایمنی غیراختصاصی بچه ماهیان قزل­آلای رنگین­کمان )3=n، نتایج بر اساس میانگین± انحراف معیار)

کمپلمان (U/ml)

لیزوزیم (U/ml/min)

آلبومین (g/dl)

گلوبولین (g/dl)

پروتئین کل (g/dl)

تیمار

29±16/338b

b2/3±33/71

b1/0±90/1

3/0±85/1

4/0±76/3

شاهد

a7/12±33/398

ba1/9±30/79

b1/0±04/2

2/0±91/1

2/0±95/3

Mn-M

ab2/40±66/372

a3/3±20/83

a1/0±53/2

6/0±61/1

5/0±14/4

Mn-N10

ab7/29±66/368

a9/2±50/85

a1/0±32/2

9/0±84/1

1±16/4

Mn-N15

میانگین­های دارای علائم متفاوت در هر ستون ازنظر آماری دارای اختلاف معنی‌داری هستند(05/0P≤)


بحث و نتیجه‌گیری

در فعالیت آبزی­پروری میزان رشد آبزیان از مهم­ترین مسائل محسوب می­شود، زیرا با افزایش رشد ماهی، مدت نگهداری آن و درنتیجه هزینه نگهداری کاهش می­یابد. بعضی از عناصر غذایی محدودکننده رشد هستند و در صورت وجود آنها در جیره غذایی ماهی، میزان رشد هم افزایش می­یابد.مواد معدنی مانند کبالت، مس، آهن، منگنز، سلنیوم، روی، کروم و ید و غیره برای فرآیندهای حیاتی عادی موردنیاز هستند و همه حیوانات ازجمله ماهی و سخت‌پوستان به این عناصر معدنی نیاز دارند (44). یافته­های این پژوهش نشان داد که افزودن منگنز (غیرنانو یا نانوذره) به‌عنوان یک ماده معدنی باعث بهبود عملکرد رشد ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان می­شود. مطالعات گذشته نشان می‌دهند که افزودن مکمل منگنز در جیره رابطه‌ی مثبتی با رشد ماهی دارد و برای رشد ماهیان آب شیرین و دریایی، مانند گربه‌ماهی کانال(Ictalurus punctatus)  (17)، قزل‌آلای رنگین‌کمان و کپور معمولی (37)، ماهی آزادماهی اقیانوس اطلس (Salmo salar) (30)، کپور طلایی (Carassius auratus gibelio) (38)، تیلاپیا (Oreochromis niloticus× O. aureus) (23)، هامور معمولی (Epinephelus coioides)  (47)، گربه‌ماهی زرد (Pelteobagrus fulvidraco) (43)، سوکلا (Rachycentron canadum) (24) و ماهی توربوت (Scophthalmus maximus) (29) ضروری است. در پایان آزمایش ماهیان تغذیه شده با جیره شاهد (فاقد منگنز) در مقایسه با سایر تیمار­ها به‌ویژه تیمار­های تغذیه شده با جیره­های نانو منگنز میانگین وزن نهایی پایین­تری داشتند. در بین تیمارهای تغذیه‌شده با جیره‌های حاوی منگنز، گروه تغذیه‌ شده با جیره Mn-N10 بالاترین میانگین وزن نهایی را به خود اختصاص داد، هرچند این افزایش نسبت به گروه Mn-N15 و Mn-M معنی‌دار نبود. منگنز، ماده­ی غذایی است که وجود آن به مقدار کم برای تمام گونه­های جانوری، ضروری است. همچنین کمبود منگنز سبب کاهش رشد، رشد غیرطبیعی بخش دمی و کوتاه شدن بدن در ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان و اختلال در تولیدمثل می­شود. در مجموع کمبود این عنصر در ماهیان باعث بدشکلی و غیرطبیعی شدن استخوان و تأخیر در ساخت سلول­های خونی خواهد شد (23). این عنصر در سیستم­های آنزیمی نظیر سوپر­اکسید و آنزیم­های شرکت‌کننده در اکسایش آمینواسیدها، اسیدهای چرب و گلوکز شرکت می­نماید. افزودن منگنز به جیره­ غذایی، سبب افزایش فعالیت و تنظیم متابولیسم کربوهیدرات­ها و برخی فعالیت­های آنزیمی می­شود (2). منگنز به‌عنوان یکی از مواد معدنی کمیاب در رشد و نمو آبزیان شناخته‌شده است. همچنین این ماده معدنی برای رشد ماهی قزل­آلا و فعالیت­های متابولیک و بیولوژیک موجودات زنده ضروری است (38). پّن و همکاران (2008) در مطالعه خود نشان دادند افزودن (21/7 تا 17/22 میلی­گرم در کیلوگرم) منگنز باعث افزایش رشد و میزان منگنز اسکلتی در کپور ماهی جوان (Carassius auratus gibelio) می­گردد (38). همچنین در مطالعه محمدی و همکاران (2016) تأثیر نانو­ذره اکسید منگنز  (Mn2O3) با مقدار 4، 8 و 12 میلی­گرم در کیلوگرم به‌عنوان مکمل معدنی غذایی بر عملکرد رشد و یاخته­های خونی بچه ماهی قزل‌­آلای رنگین‌کمان را بررسی کردند (33). نتایج آنها نشان داد اختلاف معنی­داری در میزان افزایش وزن، ضریب رشد ویژه، نرخ کارایی پروتئین، و همچنین ضریب چاقی ماهیان بین تیمار­های مختلف وجود ندارد (05/0P>). عوامل مختلفی نظیر نوع نانوذره و اندازه آن، گونه پرورشی، مدت‌زمان آزمایش و همچنین مرحله زیستی مورد استفاده می‌تواند در تفاوت نتایج این مطالعه (شاخص­های رشد) با پژوهش‌های یادشده مؤثر باشد.

بررسی نتایج آماری ترکیبات لاشه­ی بچه ماهیان قزل­آلای رنگین‌کمان تغذیه شده با جیره‌های حاوی نانوذره سولفات منگنز و سولفات منگنز غیرنانو در مدت 6 هفته نشان داد که بیشترین میزان پروتئین خام در بچه ماهیان تغذیه شده با تیمار حاوی 15 میلی‌گرم نانوذره منگنز مشاهده شد. سایر ترکیبات شیمیایی بدن مثل میزان خاکستر و رطوبت و چربی تفاوت معنی­داری نشان ندادند. عاشوری و همکاران (2015) اثرات استفاده از سطوح مختلف نانو ذرات سلنیوم در رژیم غذایی بر عملکرد فاکتور­های رشد، ترکیب عضلانی، پروفیل­های بیوشیمیایی خون و وضعیت آنتی­اکسیدانی کپور معمولی (Cyprinus carpio) موردبررسی قراردادند (5). نتایج حاصل از آنالیز ترکیبات عضلانی نشان داد که هیچ‌گونه تفاوت معنی­داری بین تیمار­های تغذیه شده با نانوذره سلنیوم و گروه شاهد وجود ندارد (05/0P>) که با نتایج پژوهش حاضر همخوانی دارد.

میزان فعالیت آنزیم­های گوارشی به فراسنجه­های مختلفی همچون ویژگی­های ذاتی آنزیم، میزان تولید و ترشح آن وابسته است (46). بررسی‌های نشان می‌دهد مکمل‌های مواد معدنی فعالیت آنزیم‌های گوارشی ماهی را تحت تأثیر قرار می‌دهند (4، 20 و 34). دراین بررسی فعالیت آنزیم­های گوارشی ماهیان تیمارهای مختلف اختلاف معنی‌داری نشان نداد. برخلاف نتایج این مطالعه آسیکوتی و همکاران (2016) گزارش کردند فعالیت آنزیم‌های گوارشی میگوی آب شیرین (Macrobrachium rosenbergii) تغذیه شده با جیره‌های حاوی نانو ذرات اکسید منگنز نسبت به‌طور معنی‌داری نسبت به سایر تیمارها بیشتر است (4). به نظر می‌رسد این تفاوت می‌تواند به دلیل متفاوت بودن نوع نانوذره استفاده‌شده در مطالعه مذکور و یا گونه‌های آبزی مورد آزمایش باشد.

در ماهیان سیستم ایمنی ذاتی یا غیراختصاصی یک مکانیسم دفاعی اساسی در برابر عوامل بیماری­زا محسوب می­شود. تقویت این سیستم برای ماهیان پرورشی بسیار ارزشمند است چراکه ماهیان در شرایط پرورشی به دلیل تراکم زیاد در برابر بسیاری از عوامل باکتریایی فرصت­طلب آسیب‌پذیرند (11). یکی از فاکتور­های مورد بررسی بمنظور دست­یابی به شرایط سیستم ایمنی، فعالیت لیزوزیم می­باشد (31). لیزوزیم یک آنزیم تجزیه‌کننده قوی موجود در خون و بافت­های لنفوئید ماهیان است. این آنزیم دارای نقش زیادی در ایمنی ماهی بوده و یکی از مهم­ترین فاکتورها در مقاومت طبیعی ماهیان محسوب می­شود (27). نقش لیزوزیم در عفونت به‌عنوان آنتی باکتریال، حمله به دیواره سلولی باکتری­های گرم مثبت و گرم منفی و تجزیه آنها و همچنین تحریک فاگوسیتوز می­باشد (35). باتوجه به نتایج به‌دست‌آمده دراین مطالعه میزان لیزوزیم در تیمارها با افزایش میزان منگنز یک‌روند افزایشی داشت و بیشترین میزان لیزوزیم در ماهیان تیمار حاوی 15 میلی گرم نانوذره منگنز مشاهده گردید. این افزایش می­تواند نشان‌دهنده افزایش مقاومت ماهی در هنگام مواجهه با پاتوژن باشد. مطالعات اِل باسونی و همکاران (2017) در زمینه اثرات نانو ذرات مس و ویتامین C بر عملکرد رشد و پاسخ ایمنی ذاتی و مقاومت در برابر استرس در رژیم غذایی ماهی سی بریم (Pagrus major) با میزان 8/0، 10/0، 12/0، 8/2، 1/2 و 12/2 میلی‌گرم نانوذره مس بر کیلوگرم جیره نشان داد میزان لیزوزیم در جیره‌های حاوی نانو ذرات مس یا رژیم دارای مکمل مس بطور قابل‌توجهی نسبت به گروه شاهد بالاتر بود (05/0P<) (13)، که با نتایج این آزمایش همخوانی دارد. آلبومین پروتئینی است که در کبد سنتز می­شود و اندازه­گیری آن معیار قابل‌اطمینانی است که در جهت پیش­بینی و تعیین شدت اختلالات کبدی به کار می­رود. نتایج این بررسی نشان داد که بیشترین میزان آن به ترتیب در تیمارهای حاوی 10 و 15 میلی‌گرم نانوذره منگنز بوده است و اختلاف معنی­داری با سایر تیمارها و تیمار شاهد نشان داد (05/0P<). سیستم کمپلمان نقش کلیدی در ایمنی غیراختصاصی داشته و در فاگوسیتوزیس، کموتاکسی و لیزسلولی دخالت دارد. افزایش مقادیر کمپلمان موجب افزایش فعالیت فاگوسیتوزی می­شود. C3 ترکیب اصلی در آبشار کمپلمان است و در گروه پروتئین­های فاز حاد جای داشته و در فرآیندهای التهابی حاد به‌شدت افزایش می­یابد. عمده­ی محل تولید C3 کبد است ولی در پستانداران مونوسیت – ماکروفاژ نیز از منابع مولد خارج کبدی آن هستند (32). میزان کمپلمان در ماهیان تغذیه شده با جیره حاوی سولفات غیرنانو منگنز به‌طور معنی‌داری در مقایسه با تیمار شاهد بیشتر بود. ولی نسبت به ماهیان تغذیه شده با جیره‌های حاوی نانو منگنز تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد. تاکنون تحقیقی در زمینه اثرات نانو منگنز بر عملکرد سیستم ایمنی ماهیان انجام‌نشده است. منگنز جزء مهمی از متالوآنزیم منگنز سوپراکسیداز دیسموتاز (MnSOD) است. آنزیم MnSOD به‌عنوان یک جمع‌آوری‌کننده رادیکال‌های آزاد و جلوگیری کننده از بروز استرس اکسیداتیو، مهم­ترین آنزیم حاوی منگنز می‌باشد (26). آزمایشات انجام‌شده در ماهی نشان می‌دهد که فعالیت آنزیم MnSOD با مقادیر منگنز رژیم غذایی تنظیم می‌شود (23، 24 و 47). در نتیجه می‌توان گفت احتمالاً بهبود فعالیت این آنزیم آنتی­کسیدانی در ماهیان تغذیه شده با جیره‌های حاوی منگنز غیرنانو و جیره‌های حاوی نانو ذرات منگنز در مقایسه با جیره فاقد منگنز موجب بهبود شرایط تولید پروتئین‌های سیستم کمپلمان در کبد گردیده است. مطالعه بهرا و همکاران (2014) نشان داد میزان کمپلمان کپور ماهی روهو
(Labeo rohita) تغذیه شده با جیره‌های حاوی نانو ذرات آهن و سولفات آهن نسبت به گروه شاهد به‌طور معنی‌داری افزایش یافت (8)، این نتایج با نتایج آزمایش حاضر همخوانی دارد. در سایر شاخصه­های ایمنی غیراختصاصی مثل گلوبولین و پروتئین کل اختلاف معنی­داری در تیمارهای مختلف با گروه شاهد مشاهده نگردید. به‌طورکلی نتایج این مطالعه نشان داد گنجاندن نانوذرات منگنز تأثیر معنی­داری بر ترکیبات شیمیایی بدن و فعالیت آنزیم­های گوارشی ماهی قزل­آلای رنگین‌کمان ندارد، اما برخی از پاسخ­های ایمنی این‌گونه را تحت تأثیر قرار می­دهد.

تشکر و قدردانی

از ریاست محترم شرکت  دانش ‌بنیان  احرار  شرق  سرکار

خانم دکتر دیوبندی به دلیل فراهم نمودن نانو ذرات سولفات منگنز سپاسگزاریم. این تحقیق با حمایت مالی دانشگاه خلیج‌فارس انجام‌شده است.

  1. جوهری، س. ع.، و حسینی، س.، 1393. سمیت تغذیه‌ای کلویید نانو ذرات نقره در ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان (Oncorhynchus mykiss)، مجله علمی شیلات ایران، شماره 1، صفحات 31-23.
  2. ملک نیا، ن.، و شهبازی، پ.، 1378. بیوشیمی عمومی، انتشارات دانشگاه تهران، شماره مجله 1، صفحات 104-87.
    1. Anson, M. L., 1938. The estimation of pepsin, trypsin, papain and cathepsin with hemoglobin, Journal of General Physiology, 22, PP: 79–89.
    2. Asaikkutti, A., Bhavan, P. S., Vimala, K., Karthik, M., and Cheruparambath, P., 2016. Dietary supplementation of green synthesized manganese-oxide nanoparticles and digestive enzyme activities of the giant freshwater prawn (Macrobrachium rosenbergii). Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 35, PP: 7-17.
    3. Ashouri, S., Keyvanshokooh, S., Parvis, Salati, A., Johari, S. A., and Pashzanoosi, H., 2015. Effect of different Level of dietary selenium nanoparticle on growth performance, muscle composition, blood biochemical profile and antioxidant status of common carp (Cyprinus carpio). Aquaculture, 446, PP: 25-29.
    4. Association of Official Analytical Chemists, (AOAC). 1995. Official methods of analysis of Official Analytical Chemists International, 16th ed. Association of Official Analytical Chemists, Arlington, VA, USA.
    5. Azari takami, G. h., 1983. Fish propagation and culture principles. Jahad Keshavarzi publication, 152 p.
    6. Behera, T., Swain, P., Rangacharulu, P., and Samanta, M., 2014. Nano-Fe as feed additive improves the hematological and immunological parameters of fish, Labeo rohita H. Applied Nanoscience, 4(6), PP: 687-694.
    7.  Bradford, M. M., 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 7, PP: 248–254.
    8. Castellini, C., Ruggeri, S., Mattioli, S., Bernardini, G., Mac-chioni, L., Moretti, E., and Collodel, G., 2014. Long-term effects of silver nanoparticles on reproductive activity of rabbit buck. System Biology Reproductive Medicine, 60: 143–150.
    9. Dixon, B., and Stet, R., 2001. The relationship between major histocompatibility receptors and innate immunity in teleost fish. Developmental and Comparative Immunology, 25(8), PP: 683-699.
    10. Ellis, A. E., 1990. Lysozyme assays. In: Techniques in Fish Immunology. Stolen, J. S., Fletcher, D. P., Anderson, B.S. and Van Muiswinkel, W.B. (eds). SOS Publication, USA, PP: 101-103.
    11. El Basuini, M. F., El-Hais, A. M., Dawood, M. A. O., Abou‐Zeid, A. E. S., EL‐Damrawy, S. Z., Khalafalla, M. M. E. S., Koshio, S., Ishikawa, M., and Dossou, S., 2017. Effects of dietary copper nanoparticles and vitamin C supplementations on growth performance, immune response and stress resistance of red sea bream, Pagrus major, Aquacult Nutrition, 23(6), PP: 1329-1340.
    12.  Farkas, J., Christian, P., Urreas, J. A. G., Roos, N., Hassellov, M., Tollefsen, K. E., and Thomas, K. V., 2009. Effects of silver and gold nanoparticles on rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) hepatocytes. Journal of aquatic toxity, 96(1), PP: 44-52.
    13. Fenaroli, F., Westmoreland, D., Benjaminsen, J., Kolstad, T., Skjeldal, F. M., Meijer, A. H., Van der Vaart, M., Ulanova, L., Roos, N., Nyström, B., Hildahl, J., and Griffiths, G., 2014. Nanoparticles as drug delivery system against tuberculosis in zebrafish embryos: direct visualization and treatment. ACS Nano, 8(7), PP: 7014-7026.
    14. Gatlin, 3rd, D., and Wilson, R. P., 1983. Dietary zinc requirement of fingerling channel catfish. The Journal of nutrition, 113(3), PP: 630-635.
    15.  Gatlin, D., and Wilson, R., 1984. Studies on the manganes requirement of fingerling channel catfish. Aquaculture, 41(2), PP: 85-92.
    16. Ghobadi, S., Rajabi, H., Hosseinifard, M., and Palangi, L., 2017. Survey on Effects of Different Levels of Nano Iron on Growth and Nutrition Performance in Rainbow Trout. Journal of Breeding and Aquaculture Science, 1, PP: 67–82.
    17. Iijima, N., Ota, Y., and Tanaka, S., 1998. Purification and characterization of bile salt-activated lipase from hepatopancrease of red sea bream Pagarus major. Fish Physiology and Biochemistry, 18(1), PP: 59-69.
    18.  Jain, K. L., 2009. Chronic effects of heavy metals on the activity of some digestive and metabolic enzymes in Cyprinus carpio. Annals of Biology25(1), PP: 63-67.
    19. Knox, D., Cowey, C. B., and Adron, J. W., 1981. The effect of Low dietary manganese intake on rainbow trout (Salmo gairdneri). British Journal of Nutrition. 46(3), PP: 495-501.
    20. Li, S., Luo, X., Lu, L., Cerenshaw, T., Bu, Y., and Liu, B., 2005. Bioavailability of organic manganese sources in broilers fed high dietary calcium. Animal feed Science and Technology, 123-124(2), PP: 703-715.
    21. Lin, Y. H., Lin, S. M., and Shiau, S. Y., 2008. Dietary manganese requirements of juvenile tilapia, Oreochromis niloticus× O. aureus. Aquaculture, 284(1), PP: 207-210.
    22. Liu, K., Ai, Q. H., Mai, K. S., Zhang, W. B., Zhang, L., and Zheng, S. X., 2013. Dietary manganese requirement for juvenile cobia, Rachycentron canadum L. Aquaculture Nutrition, 19, PP:461-467.
    23. Lovell, T., 1988. Nutrition and feeding of fish. Published by Van Nostrand Reinhold,Vol. 260, Newyork, 68 p.
    24.  Luo, X. G., Su, Q., Huang, J. C., and Liu, J. X., 1992. Effects of manganese (Mn) deficiency on tissue Mn-containing superoxide dismutase (MnSOD) activity and its mitochondrial ultrastructures of broiler chicks fed a practical diet. Chin. J. Anim. Vet. Sci, 23, PP: 97–101.
    25.   Magnadottir, B., 2006. Innate immunity of fish (overview). Fish and shellfish immunology, 20(2), PP: 137-151.
    26.  Monfared, A. L., and 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), PP: 285-289.
    27.  Ma, R., Hou, H., Mai, K., Bharadwaj, A., Ji, F., and Zhang, W., 2015. Comparative study on the effects of chelated or inorganic manganese in diets containing tricalcium phosphate and phytate on the growth performance and physiological responses of turbot Scophthalmus maximus. Aquaculture Nutrition, 21(6), PP: 780-787.
    28. Maage, A., Lygren, B., and El‐Mowafic, A. F. A., 2000. Manganese requirement of Atlantic salmon (Salmo salar) fry. Fisheries science, 66(1), PP: 1-8.
    29.  Magnadottir, B., 2006. Innate immunity of fish (overview). Fish and shellfish immunology. 20(2), PP: 137-151.
    30.  Magnadottir, B., Lange, S., Gudmundsdottir, S., Bgwld, J., Dalmo, R. A., 2005. Ontogeny of humeral immune parameters in fish. Fish & Shellfish Immunology, 19(5), PP: 429-439.
    31.  Mohammadi, Z., and Rajabi, H., 2016. Effect of manganese oxide nanoparticle on growth performance and blood cells of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum 1792) fingerlings. Iranian Scientific Fisheries Journal, 25(3), PP: 199-215.
    32.  Muralisankar, T., Bhavan, P. S., Radhakrishnan, S., Seenivasan, C., Manickam, N., and Srinivasan, V., 2014. Dietary supplementation of zinc nanoparticles and its influence on biology, physiology and immune responses of the freshwater prawn, Macrobrachium rosenbergii. Biological trace element research, 160(1), PP: 56-66.
    33.  Newaj-Fyzul, A., Adesiyun, A. A., Mutani, A., Ramsubhag, A., Brunt, J., and Austin, B., 2007. Bacillus subtilis AB1 controls Aeromonas infection in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum). Applied Microbioligy, 103(5), PP: 1699-1706.
    34. NRC. 2011. National Research Council. Nutrient requirements of fish and shrimp. The National Academies Press, Washington D.C., USA.
    35. Ogino, C., and Yang, G. Y., 1978. Requirement of rainbow trout for dietary zinc. Bull JPN. Soc. Sci. Pish, 44, 1025 p.
    36. Pan, L., Zhu, X., Xie, S., and Lei, W., 2008. Effects of dietary manganese on growth and tissue manganese concentrations of juvenile gibel carp, Carassius auratus gibelio. Aquaculture Nutrition, 14(5), PP: 459-463.
    37. Prochorov, A. M., Pavlov, G. V., Okpattah, G. A. C., and Kaetanovich, A. V., 2002. The effect of nano-disperse iron on the biological parameters of fish. 10th foresight conference on molecular Nanotechnology, PP: 11-13 October, Maryland.
    38. Sotoudeh, E., Abedian Kenari, A., and Khodabandeh, S., 2013. Apparent lipid and fatty acid digestion, retention of lipid and growth performance in Caspian salmon (Salmo trutta caspius) fry fed dietary n-3 highly unsaturated fatty acids and vitamin E. Iranian Journal of Fisheries Sciences, 22(3), PP: 74-90.
    39.  Sotoudeh, E., Amiri Moghaddam, J., Shahhosseini, G., and Aramli, M. S., 2016. Effect of Dietary Gamma‐irradiated and Fermented Soybean Meal on the Growth Performance, Body Composition, and Digestive Enzymes Activity of Caspian Brown Trout, Salmo trutta caspius, Juvenile. Journal of the World Aquaculture Society, 47(6), PP: 830-842.
    40.  Tacon, A. G. J., 1990. Standard methods for the nutrition and feeding of farmed fish and shrimp. Argent Laboratories Press, PP: 4-24.
    41.  Tan, X. Y., Xie, P., Luo, Z., Lin, H. Z., Zhao, Y. H., and Xi, W. Q., 2012. Dietary manganese requirement of juvenile yellow catfish Pelteobagrus fulvidraco, and effects on whole body mineral composition and hepatic intermediary metabolism. Aquaculture, 326, PP: 68-73.
    42.  Vosoghi, G. H., and Mostajir, B., 1999. Freshwater fishes. Tehran university publication, 317 p.
    43. Watanabe, T., Kiron, V., and Satoh, S., 1997. Trace minerals in fish nutrition. Aquaculture, 151(1), PP: 185-207.
    44.  Yan, T., Teo, L. H., and Sin, Y. M., 1996. Effects of metals on α-amylase activity in the digestive gland of the green mussel, Perna viridis L. Bulletin of environmental contamination and toxicology, 56(4), PP: 677- 682.
    45. Ye, C. X., Tian, L. X., Yang, H. J., Liang, J. J., Niu, J., Liu, Y. J., 2009. Growth performance and tissue mineral content of juvenile grouper (Epinephelus coioides) fed diets supplemented with various levels of manganese. Aquaculture nutrition, 15(6), PP: 608-614.
    46.  Zhang, H., Sun, R., Xu, W., Zhou, H., Zhang, W., and Mai, K., 2016. Dietary manganese requirement of juvenile large yellow croaker Larimichthys crocea (Richardson, 1846). Aquaculture, 450, PP: 74–79.
    47.  Zhou, X., Wang, Y., Gu, Q., and Lim, W., 2009. Effects of different dietary selenium sources (selenium nanoparticle and selenomethionine) on growth performance muscle composition and glutathione peroxidase enzyme activity of crucian carp (Carassius auratus gibelio). Aquaculture, 291(1), PP: 78-81.