نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
دانشگاه گیلان
چکیده
تحقیق حاضر بر مبنای بروز پدیده فوق رسیدگی و ارتباط آن با استروئیدهای جنسی شامل تستوسترون(T) ، پروژسترون (P)، 17-بتا استرادیول (E2) و آنزیمهای مهم کبدی از جمله آلانین آمینوترانسفراز (ALT) و آسپارتات آمینوترانسفراز (AST)، همچنین سطوح مختلف کورتیزول، گلوکز، لاکتات، چربی کل، پروتئین و کلسیم در مولدین استرلیاد پرورشی انجام پذیرفت. برای انجام این مطالعه، 18 ماهی با میانگین وزنی 4/240 ± 2/1120 گرم درنظر گرفته شد. نمونهبرداری از سه گروه 6 تایی ماهیان در شرایط عدم فوق رسیده، ابتدا فوق رسیدگی و فوق رسیده کامل انجام پذیرفت. مقایسه این سه گروه، اختلاف معنیداری را در میزان تستوسترون (T)، 17 بتا استرادیول (E2)، AST، کورتیزول، گلوکز و لاکتات پلاسما نشان داد، بطوریکه بیشترین میزان AST، کورتیزول، لاکتات بترتیـب بمیـزان IU/l 16/31 ± 33/521، ng/ml93/10 ± 66/68، mg/dl32/5 ± 66/30 در مرحله فوق رسیـدگی کامـل و کمتریـن آنها در مرحـله عدم فوق رسیـدگی بترتیـب به میـزان IU/L 8/30 ± 16/389، ng/ml70/2 ± 8/26 ، mg/dl 38/1 ± 91/11 و بیشترین میزان گلوکز وT ، E2 در مرحله عدم فوق رسیدگی به میزانmg/dl92/5 ± 83/68 66/2 ± 37/14 و ng/dl 36 /0 ± 47/1 مشاهده شد (P<0.05). این درحالی بود که در شاخصهای P، آنزیم َALT، کلسیم، پروتئین و چربی کل اختلاف معنیدار مشاهده نشد . این مطالعه نشان داد هورمونهای استروئیـدی و شاخصهای بیوشیمـیایی میتوانند نشانگر قابل اعتمادتری برای پیشبینی و ارزیابی مراحل رسیدگی ماهیان خاویاری باشند و امکان استفاده از این فاکتورها بعنوان نشانگرهای زیستی برای کنترل زمان تولیدمثل و بروز فوق رسیدگی در مولدین ماده استرلیاد وجود دارد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Changes of sex steroids and blood biochemical indices in cultured Sterlet sturgeon (Acipenser ruthenus) during overriping period
چکیده [English]
This investigation was carried out to assess the over-ripening phenomenon and its relationships with sex steroids levels including testosterone (T), progesterone (P), 17-beta estradiol (E2) and some important liver enzymes such as alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST), as well as to determine the levels of stress indices and blood biochemical parameters including cortisol, glucose, lactate total fat, total protein and calcium in cultured Sterlet sturgeon (Acipenser ruthenus) broodstocks. For this study, 18 fish with an average weight of 1120.2 ± 240.4 g were selected. Blood samples were taken from three groups (each group with six fish) in three stages including non-overripe, beginning the overriping, and completely–overripe process. Comparing the three groups showed significant differences in plasma levels of T, E2, AST, cortisol, glucose and lactate, with the highest levels of AST, cortisol, and lactate with values in completely-overripe stage, and the lowest levels of in non-overripe stage. The highest levels of glucose, T, and E2 were found in non-overripe stage (P<0.05). While no significant differences were found in P, ALT activity, calcium, total fat and total protein (P>0.05). This study showed that steroid hormones and biochemical indices could be more reliable indicators for forecasting and assessment of ripening stage of sturgeon and these factors can be used as biomarkers to control reproduction and ripening times in cultured Sterlet sturgeon broodstocks.
کلیدواژهها [English]
روند تغییرات استروئیدهای جنسی و شاخصهای بیوشیمیایی خون استرلیاد پرورشی (Acipenser ruthenus) طی مرحله جذب تخمک
تاریخ دریافت: 13/2/95 تاریخ پذیرش: 25/6/96
تحقیق حاضر بر مبنای بروز پدیده فوق رسیدگی و ارتباط آن با سطوح استروئیدهای جنسی شامل تستوسترون(T) ، پروژسترون (P)، 17-بتا استرادیول (E2) و آنزیمهای مهم کبدی ازجمله آلانین آمینوترانسفراز (ALT) و آسپارتات آمینوترانسفراز (AST)، همچنین بررسی سطوح مختلف شاخصهای استرس و بیوشیمی خون شامل کورتیزول، گلوکز، لاکتات، چربی کل، پروتئین و کلسیم در مولدین استرلیاد پرورشی انجام پذیرفت. برای انجام این مطالعه، تعداد 18 ماهی با میانگین وزنی 4/240 ± 2/1120 گرم در نظر گرفته شد. نمونهبرداری خون از سه گروه 6 تایی از ماهیان در شرایط عدم فوق رسیده، ابتدای فوق رسیدگی و فوق رسیده کامل انجام پذیرفت. مقایسه این سه گروه، اختلاف معنیداری را در میزان T، E2، AST، کورتیزول، گلوکز و لاکتات پلاسما نشان داد، بهطوریکه بیشترین میزان AST، کورتیزول، لاکتات به ترتیـب به میـزان IU/l 16/31 ± 33/521، ng/ml93/10 ± 66/68، mg/dl32/5 ± 66/30 در مرحله فوق رسیـدگی کامـل و کمتریـن آنها در مرحـله عدم فوق رسیـدگی به ترتیـب به میـزان IU/L 8/30 ± 16/389، ng/ml70/2 ± 8/26، mg/dl 38/1 ± 91/11 و بیشترین میزان گلوکز، T و E2 در مرحله عدم فوق رسیدگی به میزان mg/dl92/5 ± 83/68، ng/dl 66/2 ± 37/14 و ng/dl 36 /0 ± 47/1 مشاهده شد (0.05>P). این در حالی بود که در شاخصهای پروژسترون، فعالیت آنزیم ALT، کلسیم، پروتئین و چربی کل اختلاف معنیدار مشاهده نشد (0.05P >). این مطالعه نشان داد هورمونهای استروئیـدی و شاخصهای بیوشیمـیایی میتوانند نشانگر قابلاعتمادتری برای پیشبینی و ارزیابی مراحل رسیدگی ماهیان خاویاری باشند و امکان استفاده از این فاکتورها بهعنوان نشانگرهای زیستی برای کنترل زمان تولیدمثل و بروز فوق رسیدگی در مولدین ماده استرلیاد پرورشی وجود دارد.
واژههای کلیدی: ماهی خاویاری، فوق رسیدگی، جذب تخمک، هماتولوژی، شاخصهای استرس
* نویسنده مسئول، تلفن: 01344323599، پست الکترونیکی: falahatkar@guilan.ac.ir
ماهیان خاویاری به دلیل قدرت سازگاری اکولوژیک زیاد، توانایی همزیستی با ماهیان استخوانی و ذخیره ژنتیکی (1 و 15)، رشد سریع، نیاز اکسیژنی پایین و قابلیت پرورش در سیستمهای پرورشی مختلف مورد توجه آبزی پروران قرار گرفتهاند و از لحاظ اقتصادی از نظر گوشت و خاویار بسیار قابلتوجه هستند (2). با این وجود، فاصله زمانی رسیدگی جنسی و فواصل بین تخمریزیهای ادواری در این ماهیان در طبیعت زیاد بوده، اما در شرایط تکثیر و پرورش مصنوعی، میتوان این زمان را در بسیـاری از گونهها کاهش داد (12). ایران نیز باتوجه به وضعیت مناسب اقلیمی و برخورداری از وجود این ماهیان در دریای خزر از موقعیت بسیار مناسبی جهت پرورش ماهیان گوشتی و خاویار پرورشی برخوردار است، بهگونهای که دریای خزر و حوزه آبریز آن مهمترین زیستگاه طبیعی 6 گونه از تاسماهیان میباشد (2). عدم اهمیت جدی به این گونههای با ارزش که بعنوان فسیل زنده تلقی میشوند باعث شده است که نهتنها میزان تولید خاویار ایران از دریای خزر به صفر برسد بلکه باعث شده که زمان انقراض و نابودی آنها زودتر فرارسد (2).
ماهی استرلیاد (Acipenser ruthenus) یکی از گونههای با ارزش خانواده تاسماهیان و کوچکترین گونه این خانواده محسوب میگردد (23) که معمولاً در آب شیرین رودخانهها زیست نموده و زودتر از سایر گونهها به بلوغ میرسد. در سالهای اخیر بدلیل آسیب دیدن محلهای تخمریزی مولدین در رودخانه، جمعیت و نسل این ماهیان رو به کاهش گذاشته است (15 و 41) و به همین دلیل امروزه بهمنظور اهداف آبزی پروری به تکثیر مصنوعی آن روی آورده شده است.
باقی ماندن تخمکها پس از اوولاسیون در تخمدان یا حفره شکـمی سبب ایجاد فوق رسیـدگی در تخمـکها میشود بطوری که همواره موجب کاهش کیفیت آنها خواهد شد. بنابراین شروع و بروز فوق رسیدگی یکی از فاکتورهای محدودکننده در تکثیر مصنوعی است. این فرایند میتواند در دورههای مختلف تخمریزی رخ دهد. در طی فرایند باز جذب فولیکولی، تخمدان با اووسیتهای کوچک دستخوش یک جذب ساده شده، دیوارههای اووسیت تخریب میشوند، لایه فولیکولی انسجام خود را ازدستداده و فرومیریزد و در نهایت تخریب بافتها و مرگ سلولی پدیدار میگردد (30، 55 و 56). این فرایند باعث تغییر در میزان استروئیدهای جنسی، میزان آنزیمهای ترشـحشده از انـدامهای درگیر و همچنین برخـی شاخصهای پلاسما در مراحل مختلف رسیدگی جنسی در مولدین میشود. بیشترین تناوب باز جذب فولیکولی در دوران بلوغ و در اووسیتهای بالغ توصیف شده است (29، 43و 45)، ولی بهطور کل، تعداد اووسیتهای آترتیک در دوره پس از تخمریزی به بیشترین میزان خود میرسد. آترشیای فولیکولی در زمان قبل از تخمکگذاری بر تمام فولیکولهای زردهساز تأثیر میگذارد. بنابراین تشخیص آترشیای تخمدان در گونههای مهم ماهیان بویژه ماهیان خاویاری که در معرض خطـرند مهم تلقی شده و تشخیص این پدیده میتواند به بازسازی ذخایر کمک فراوانی کند (13).
استروئیدهای جنسی نقش مهمی در کنترل تولیدمثل در تکثیر مصنوعی و طبیعی در ماهیان خاویاری دارند (3). مطالعات نشان داده که نوسانات سالانه هورمونها مرتبط با سیکلهای تولیدمثلی، تغذیهای و رشد در آنهاست (19، 20، 32 و 34). در مواجه با شرایط استرسزا امکان وقوع یا عدم وقوع تولیدمثل وجود دارد، بااینحال اگر در شرایط استرسزا تولیدمثل رخ دهد، کیفیت سلولهای جنسی قابل تکثیر کاهش مییابد (28 و 51). در ماهیان خاویاری همانند دیگر گونهها، رسیدگی نهایی تخمک و اوولاسیون از لحاظ زمانی پدیدههای هماهنگ ولی نسبتاً مستقلی هستند، اما در شرایط نامناسب محیطی (دما، نور، استرس) این فرایندها غیرهماهنگ شده و یا یکی از سیکلهای تولیدمثلی و رشد نهایی تخمدان و تخمکها بهصورت کامل اتفاق نمیافتد.
لینارس-کاسناوه و همکاران (31) نشان دادند که استروئیدهای جنسی و شاخصهای بیوشیمیایی مربوط به تخمکها نشانگر قابلاعتمادتری برای پیشبینی و ارزیابی مراحل رسیدگی و آترشیا در ماهیان خاویاری است که این نتایج با مطالعات دیگری که در زمان آترشیا انجامگرفته است مطابقت دارد (52، 53 و 54). تالبوت و همکاران (49) بیان کردند غلظت استروئیدهای جنسی، شاخصهای استرسی و بیوشیمیایی میتوانند برای پیشبینی مرحله رسیدگی جنسی در ماهیان خاویاری مهم باشند و بازجذب فولیکولی میتواند باعث کاهش در میزان خاویار و از دستدادن کیفیت تخمکها در مرحله رسیدگی تخمدان شود. محققی ثمرین و همکاران (38) با مطالـعه روی ماهـی قزلآلای رنگینکمان Oncorhynchus mykiss بیان نمودند که فوق رسیدگی تخمکها در ماهیان میزان ناهنجاری لاروها را در مراحل بعدی رشد و نمو افزایش میدهد. دتلاف و همکاران (17) در ماهی ازونبرون Acipencer stellatus و کمپبل و همکاران (14) در ماهی قزلآلا دریافتند استرس ناشی از نگهداری مولدین و شرایط تکثیر و پرورش مصنوعی، بقای فولیکولی و رسیدن زودهنگام به بلوغ را تحت تأثیر قرارداده و درنهایت موجب کاهش کیفیت تخمک میگردد. دستکاری میتواند عامل استرسی مهمی در تاسماهیان باشد، بطوریکه استرس ناشی از دستکاری در ماهی ازونبرون میتواند حالت فیزیولوژیک اولیه فولیکولها را تغییر داده و درنهایت باعث تخریب فولیکولها شود. توماس در مطالعات خود بیان نمود که سطوح هورمونهای تولیدمثلی خون معمولاً بهعنوان علائم مناسبی برای شاخصهای بیوشیمیایی ناشی از عملکرد غیرعادی سیستم تولیدمثلی در شرایط متفاوت تکثیر میباشد (50).
باتوجه به نبود تحقیقات جامع در مورد پدیده فوق رسیدگی و بازجذب تخمکها در ماهیان خاویاری، مطالعه حاضر بهمنظور دستیابی به اطلاعات بیشتر در مورد بروز پدیده فوق رسیدگی تخمک و تأثیر بر مقدار استروئیدهای جنسی، مهمترین آنزیمهای گروه کبدی (آمینوترانسفرازها) و همچنین برخی شاخصهای پلاسما (کورتیزول، گلوکز، چربی کل، لاکتات و کلسیم) که متأثر از استرس است، بعنوان نشانگرهای زیستی برای کنترل زمان تولیدمثل و بروز پدیده فوق رسیدگی در مولدین ماده استرلیاد پرورشی انجام شد.
ماهی و شرایط نگهداری: این تحقیق در فروردین سال 1392 در مجتمع تکثیر و بازسازی ذخایر ماهیان خاویاری شهید دکتر بهشتی واقع در سد سنگر انجام شد. ماهیان مورد مطالعه حاصل از تکثیر مصنوعی مولدین سال 1383 در کشور مجارستان بوده که بهصورت لارو وارد ایران شدند، در مجتمع مذکور رشد و پرورشیافته و یک سال قبل از تکثیر به حوضچههای فایبرگلاس مربع شکل با ابعاد طول و عرض 2 متر و ارتفاع 50 سانتیمتر، حجم آبگیری 6/34 ± 3/1063 لیتر، دبی آب 5/0 ± 3/16 لیتر در دقیقه، دمای آب 5/0 ± 8/15 درجه سانتیگراد و اکسیژن محلول 6/0 ± 8 میلیگرم در لیتر منتقلشده و با غذای فرموله شده تغذیه گردیدند.
طراحی آزمایش و نمونهبرداری: در این مطالعه 18 عدد ماهی مولد استرلیاد پرورشی 8 ساله با میانگین وزن 4/240 ± 2/1120 گرم و طول کل 1/4 ± 1/63 سانتیمتر که در مراحل رسیدگی و فوق رسیدگی قرارداشتند انتخاب شدند و پس از سوند زنی و بررسی شاخص قطبیت هسته به سه گروه عدم فوق رسیدگی (در این مرحله تخمها کاملاً سالم بوده و قابلیت باروری با تشخیص شاخص قطبیت را داشتند)، ابتدای فوق رسیدگی (مراحل اولیه تخریب بافت و پخش رنگدانهها) و فوق رسیدگی کامل (در این مرحله تخمکها کاملاً منهدم شده و تخریب بافتها با چشم غیرمسلح قابلتشخیص بود) تقسیم گردیدند (17). در مرحله بعد ماهیان با عصاره پودر گلمیخک با دوز ppm 400 بیهوش شده و سپس خونگیری با سرنگ ml 5 آغشته به هپارین از قاعده باله مخرجی انجام شد. درنهایت پلاسمای خون با استفاده از سانتریفوژ (مدل 200 Labofuge ساخـت شرکـــت Heraeussepatech) با دور g 1500 در 10 دقیقه جدا گردید. نمونهها تا زمان آنالیز در دمای 70- درجه سانتیگراد نگهداری شدند.
آنالیز نمونهها: تعیین مقادیر هورمونهای تستوسترون، استرادیول، پروژسترون و کورتیزول به روش رادیوایمیونواسی با استفاده از دستگاه گاماکانتر (LKB, Finland) و با بهکارگیری کیت Immunotech (Marseille, France) انجام شد (27). تعیین مقدار آنزیمهای گروه آمینوترانسفراز شامل آلانین آمینوترانسفراز و آسپارتات آمینوترانسفراز نیز به روش IFCC (فدراسیون بین المللی شیمی بالینی و طب آزمایشگاهی) اندازهگیری و درنهایت با روش اسپکتروفتومتری با طولموج 340 نانومتر و در دمای 37 درجه سانتیگراد انجام پذیرفت (46).
جهت تعیین مقادیر پارامترهای بیوشیمیایی پلاسما از دستـگاه Auto analyzer (Technicon RA-1000, USA) استفاده گردیـد. در این مطالعه اندازهگیری گلوکز با استفاده از کیت پارس آزمـون (کرج، ایران) با روش آنـزیمی رنگسنجی با دستگاه اتوآنالایزر انجام و با طولموج 546 نانومتر و درجه حرارت 37 درجه سانتیگراد قرائت شد. اندازهگیری لاکتات با روش رنگسنجی با استفاده از کیت آزمایشی شرکت Greiner ساخت آلمان و با دستگاه اتوآنالایزر در طـولموج 520 نانومتر انـجام شد (7). اندازهگیری کلسیم نیز بهروش کلرومتریک بااستفاده از دستگاه اتوآنالایزر در دمای 37 درجه سانتیگراد و طولموج 600 نانومتر انجام گردید (46). در تعیین میزان چربی کل نیز 50 میلیلیتر پلاسما با50 میکرولیتر استاندارد چربی و 50 میلیلیتر اسیدسولفوریک مخلوط جوشانده و در طولموج 546 نانومتر خوانده و سپس با معـرف فسفو رانیلیک مجاور نموده و در واکنش سولفوفسفووانیلین با استاندارد مقایسه شد (51).
جهت اندازهگیری پروتئین کل بااستفاده از کیت پارس آزمون (کرج، ایران) و روش آنزیمی رنگسنجی انجام شد، بهطوریکه در این آزمایش پروتئین در محیط قلیایی با یونهای مس تشکیل یک کمپلکس لاجوردیرنگ داد که شدت رنگ ایجادشده متناسب با مقدار پروتئین نمونه در طولموج 546 نانومتر و دمای 37 درجه سانتیگراد محاسبه شد (24).
تجزیه و تحلیل آماری: جهت بررسی همگن بودن واریانسها و نرمال بودن دادهها در مراحل مختلف فوق رسیدگی ماهیان به ترتیب از تستهای Levene و Kolmogorov-Smirnov استفاده شد. سپس مقایسه بین میانگینهای گروههای مختلف از طریق آزمون One-way ANOVA انجام و با مشاهده اختلاف بین میانگینها، از آزمون Duncan بهعنوان تست Post-hoc با درجه اطمینان 95 درصد استفاده گردید. کلیه عملیات آماری این تحقیق از طریق نرمافزار (SPSS SPSS 13.0; Chicago, IL, USA ) انجام شد. دادههای درونمتن بهصورت میانگین ± خطای استاندارد (SE) ارائهشده است.
نتایج
هورمونهای جنسی: با توجه به نتایج بهدستآمده در مراحل مختلف فوقرسیدگی، اختلاف معنیداری در میزان تستوسترون و 17-بتا استرادیول وجود داشت بهطوریکه بیشترین مقدار تـستـوستـرون به میزان ng/dl 66/2 ± 38/14 و 17-بتـااستـرادیـول به میـزانng/dl 36 /0 ± 47/1در مرحــله عـدم فـوقرسیــدگی و کمتـــرین مقـدار آنها به ترتیب به میـــزان ng/dl70/0 ± 28/2 و ng/dl20/0 ± 5/0 در مرحـله ابتـدای فوقرسیـدگی و فوقرسیدگی کامل مشـاهده گـردید (شکل 1 الف و ب، 0.05> P). این درحالی است که پروژسترون فاقد اختلاف معنیدار در مراحل مختلف رسیدگی بود. بیشترین مقدار پروژسترون به میزان ng/dl 03/0 ± 25/0 در مرحله عدم فوقرسیدگی و کمترین مقدار آن به میزان
ng/dl 02/0 ± 18/0 در مرحله ابتدای فوقرسیدگی مشاهده شد (شکل 1 ج).
شاخصهای استرس: درمراحل مختلف فوقرسیدگی، اختلاف معنیداری در میزان کورتیزول، گلوکز و لاکتات در گروههای آزمایشی مشاهده شد. بیشترین میزان کورتیزول و لاکتات در مرحله فوقرسیده کامل بهترتیب به میزان ng/ml93/10 ± 66/68 و mg/dl 32/5 ± 66/30 و کمترین میزان آنها در مرحله عدم فوقرسیدگی به میزانng/ml 70/2 ± 8/26 و mg/dl 38/1 ± 91/11 مشاهده گردید (شکل 2 الف و ب). این درحالی است که بیشترین مقدار گلوکز در مرحله عدم فوقرسیدگی به میزان mg/dl92/5 ± 83/68 و کمترین آن در مرحله ابتدای فوق رسیدگی به میزان mg/dl80/5 ± 46 مشاهده شد (شکل 2 ج).
شکل 1- روند تغییرات تستوسترون (الف)، 17- بتا استرادیول (ب) و پروژسترون (ج) در مراحل مختلف فوق رسیدگی مولدین استرلیاد پرورشی (6=n برای هر مرحله). حروف a و bبیانگر اختلاف معنیداری بین تیمارهای آزمایشی میباشد. دادهها بهصورت میانگین ± خطای استاندارد ارائه شدهاند.
شاخصهای بیوشیمیایی: بیشترین مقدار پروتئین کل بدست آمده در مرحله فوقرسیده کامل به میزان g/dl 16/0 ± 25/3 و کمترین میزان در مرحله ابتدای فوقرسیدگی به میزان g/dl 18/0 ± 07/3 مشاهده شد، بااینحال اختلاف معنیداری در مقادیر پروتئین کل در بین تیمارهای آزمایشی مشاهده نشد ( شکل 2 ذ، 0.05< P). نتایج حاصل از سنجش میزان چربی کل و کلسیم نیز بیـانگر عدم وجود اختـلاف معنیدار در گروههای آزمایشی در دورههای مختلف فوقرسیدگی بود (شکل 2 د و ه).
آنزیمهای کبدی: نتایج حاصل از سنجش میزان آسپارتات آمینوترانسفراز نشان داد که در مراحل مختلف فوقرسیدگی در گروههای آزمایشی اختلاف معنیداری وجود دارد. بیشترین مقدار آسپارتات آمینوترانسفراز به میزانIU/l 16/31 ± 33/ 521 در مرحله فوقرسیدگی کامل و کمترین مقدار آن به میزانIU/l 8/30 ± 16/389 در مرحله عدم فوقرسـیدگی مـشاهده گردید (شکل 3 الف، 0.05> P). این درحالی اـست که اختـلاف معنـیداری در میزان آنزیم آلانیـن آمینـوترانسـفراز وجود نداشـت (شکل 3 ب، 0.05< P).
بحث
نتایج حاصل ازاین تحقیق نشان داد که میزان غلظت تستوسترون در مراحل مختلف بروز پدیده آترشیا در مقایسه با قبل از مرحله فوقرسیدگی کاهش شدیدی یافت که علت آن را میتوان به جذب تخمک در دورههای فوقرسیدگی نسبت داد.
شکل 2- روند تغییرات کورتیزول (الف)، لاکتات (ب)، گلوکز (ج)، چربی کل (د)، پروتئین کل (ه) و کلسیم (و) پلاسما در مراحل مختلف فوقرسیدگی مولدین استرلیاد پرورشی (6 =n برای هر مرحله). حروف a و bبیانگر اختلاف معنیداری بین تیمارهای آزمایشی میباشد. دادهها بهصورت میانگین ± خطای استاندارد ارائهشدهاند.
همچنین کاهش میزان استرادیول پلاسما در دوره فوقرسیدگی مشهود بود بطوری که بیشترین میزان استرادیول پلاسما در قبل از مرحله فوقرسیدگی مشاهده شد. البته افزایش این هورمون در زمان زرده سازی نیز یکی از شاخصهای اساسی در تولیدمثل محسوب میشود. اطلاعات اندکی در خصوص بروز پدیده آترشیا و تأثیر بر میزان پروژسترون پلاسما درگیر دراین زمان صورت گرفته است، بااینحال نوسانات سطوح پروژسترون پلاسما اختلاف معناداری را نشان نداد و مقدار هورمون پروژسترون در پلاسمای استرلیاد در سه دوره فوقرسیدگی در حد پایین (کمتر از یک نانوگرم در میلیلیتر) بوده است. علت عدم وجود اختلاف معنیدار در پروژسترون در بین گروههای آزمایشی در دوره فوقرسیدگی را میتوان به روند تولیدمثلی ماهیان خاویاری نسبت داد که نتایج این تحقیق تأییدی بر مطالعات انجامشده در زمینه فوق رسیدگی میباشد (39، 44 و 46).
شکل 3- روند تغییرات آسپارتات آمینوترانسفراز (الف) و آلانین آمینوترانسفراز (ب) در مراحل مختلف فوق رسیدگی مولدین استرلیاد پرورشی (6 =n برای هر مرحله). حروف a و bبیانگر اختلاف معنیداری بین تیمارهای آزمایشی میباشد. دادهها بهصورت میانگین ± خطای استاندارد ارائهشدهاند.
تالبوت و همکاران (48) در بررسیهای خود روی تاسماهی سفید (Acipenser transmontanus)، غلظت تستوسترون پلاسما را نسبت به غلظت استرادیول بالاتر گزارش کردند. نتایج آنها بیانگر این بود که در زمان اولیه آترشیای تخمدانی غلظت تستوسترون بالا است ولی زمانی که چند فولیکول شروع به باز جذب میکنند، غلظت تستوسترون تغییر مینماید که با مطالعه حاضر مطابقت دارد. بایونووا و همکاران (10) در مطالعه خود بر روی ازونبرون بیان کردند که سطح پروژسترون در طی اوولاسیون افزایش پیداکرده و حداکثر آن در زمان اوولاسیون مشاهده شد اما در نتایج آنها نیز این میزان به بالاتر از یک نانوگرم در میلیلیتر نرسیده است که با نتایج این مطالعه در دوره عدم فوقرسیدگی یا شرایط اوولاسیون تخمکها مطابقت دارد. مطالعه دیگری توسط ماکسیم و همکاران (37) روی تاسماهی سیبری (Acipenser baerii) نشان داد که میزان استروئیدهای جنسی در زمان باز جذب فولیکولی کاهش مییابد که این نتایج با مطالعات دیگری که در زمان آترشیا انجامگرفته است مطابقت دارد (30، 52 و 53). همچنین بررسی انجامشده روی ماهی Tilapia zillii نشان داد زمانی که ماهی وارد مرحلـه تخمریزی میشود میزان استرادیول و تستوسترون افزایشیافته، این افزایش تا 4-6 روز بعد از تخمریزی ادامه داشته و بعدازآن زمانی که ماهی وارد مرحله پس از تخمریزی میشود غلظت این دو هورمون کاهش پیدا میکند (16). در این مطالعه نسبت 17-بتا استرادیول به تستوسترون در روزهای اول تخمریزی در بالاترین حد بوده است که علت این امر را تبدیل تستوسترون به 17-بتا استرادیول در آن دوره دانستند. نتایج بهدستآمده در مطالعه کوبایاشی و همکاران (26) بر روی ماهی طلایی Carassius auratus و ماتسویاما و همکاران (36) بر روی ماهی Sardinops melanostictus تأییدی بر نتایج بهدستآمده در این مطالعه میباشد.
بررسی میزان کورتیزول، گلوکز و لاکتات در مراحل مختلف فوقرسیدگی تخمک مولدین استرلیاد نمایانگر تغییرات معنیداری بین گروههای آزمایشی بود. تقریباً اکثر عوامل استرسزای محیطی قادر به تحریـک محور هیپوتالامـوس- هیپوفیـز- آدرنال میباشند. تحت شرایط استرس، هورمون Adrenocorticotropic مترشحه از هیپوتالاموس به قسمت قدامی کلیه وارد و با تحریک بافت اینتررنال سبب ترشح کورتیزول شده و درنهایت سبـب افزایش کورتـیزول موجـود در خون میشود. از طرفی، رهاسازی سریع کتکول آمینها در طول استرس باعث تبدیل گلیکوژن ذخیرهشده به گلوکز از طریق تحریک فرایند گلیکوژنولیز میشود و درنتیجه غلظت گلوکز در گردش افزایش مییابد (8، 40 و 47). مطالعه انجامشده توسط ویجایان و همکاران (50) روی هپاتوسیتهای قزلآلای رنگینکمان، بیانگر اثر مستقیم کورتیزول روی افزایش فعالیت آنزیمهای گلوکونئوژنز در کبد این ماهیان است. آنها در مطالعه خود نشان دادند که اثر کتکول آمینها بر روی تولید گلوکز بعد از استرس بهصورت سریع بوده، در حالیکه کورتیزول بهصورت مستقیم یا غیرمستقیم به کمک سایر هورمونها در تنظیم طولانیمدت گلوکز در ماهیان نقش مهمی را ایفا میکند. علاوه برآن، لایه اپیتلیال تخمدانی در تخلیه گلوکز به مایع تخمدان در ماهی Alburunu alburunus نقش مهمی دارد که باعث ایجاد یک شیب یونی در این مایع میشود (28). مایع تخمدانی در آزادماهیان شامل یونهای کلسیمو گلوکز میباشد، درنتیجه آترشیا میتوان افزایش یونهای کلسیم و گلوکز پلاسما را توجیه کرد (28 و 46). افزایش گلوکز خون پس از مرحله ابتدای فوقرسیدگی در این مطالعه میتواند ناشی از فرایند جذب تخمکها، عوامل استرسزا و تأمین انرژی موردنیاز از طریق بافتهای مخـتلف بدن بهویژه کبـد باشد. هـنگام ایـجاد پدیـده فوقرسیدگی، سطوح بالای لاکتات خون تحت شرایـط بیهوازی، باعث تخلیه گلیکوژن بافتها توسط گلیکولیز شده و لاکتات در بافتهای عضلانی سفید بهمنظور تولید انرژی تجمع مییابد (7، 9 و 25). در مطالعه حاضر، غلظت لاکتات دارای یک روند افزایشی در مراحل فوقرسیدگی بود. این درحالی است که درجه و شدت فوقرسیدگی و باز جذب سریع تخمکها بر میزان لاکتات اثر گذاشت. بنابراین با توجه به نتایج کسبشده به نظر میرسد با افزایش شدت پدیده آترشیا و جذب تخمکها، شدت استرس و شاخصهای مربوط به آن در ماهی افزایشیافته که این امر نشاندهنده تغییرات فیزیولوژیک وسیع ماهی در طی این مرحله میباشد.
نتایـج نشان داد سطـح پروتئین پلاسـما در طول دوره فوقرسیدگی فاقد اختلاف معنیدار میباشد، بااینحال افزایش میزان پروتئین در ماهیان فوقرسیده کامل مشاهده شد. تخمک ماهیان خاویاری دارای سطح بالایی از پروتئین (16 تا 30 درصد) میباشد که غالباً در داخل تخمک بیشتر از سطح آن میباشد. باتوجه به اینکه ویتلوژنین شامل فسفوگلیکولیپوپروتئین میباشد بنابراین پروتئینها از جمله محصولات اولیه تخریب تخمک در ماهیان میباشند (7). گزارشهای بسیاری در خصوص تغییرات مشاهدهشده در میزان پروتئین پلاسما در ماهیان خاویاری بالغ وجود دارد (4، 31، 53 و 54)، بهطوریکه همزمان با شروع آترشیای فولیکولی تخمدان، زرده تخمک تحلیل مییابد و در خون جذب میشود (5، 52، 53 و 54). براساس مطالعات لوو و همکاران (33) تغییرات پروتئین و استروئیدهای جنسی بهعنوان مؤلفههای مهم در تعیین مرحله رسیدگی جنسی ماهیان خاویاری نقش مهمی را دارا میباشد، بهطوریکه افزایش پروتئین کل در تاسماهی سفید در زمان آترشیای فولیکولی تخمدان مشاهـده شد. افزایـش میزان پروتئین میتواند به دلیل تغییر در شرایط زیستی باشد (42)، بنابراین تخریب تخمک و جذب مواد حاصل از این پدیده در خون میتواند منجر به افزایش پروتئین در پلاسما شود. بااینحال عدم وجود تفاوت معنیدار در بین تیمارهای آزمایشی میتواند به علت ارتباط نزدیک بین پروتئین پلاسما و سطح استرادیول پلاسما باشد، بهطوریکه برخی از این پروتئینها ممکن است در اتصالات استروئیدی دخیل باشند (35).
در مطالعه حاضر، مقدار کلسیم پلاسمای گروههای آزمایشی در طول دوره فوقرسیدگی بیانگر عدم اختلاف معنیدار در طول این دوره بود. در ماهیان استخوانی ثابتشده است که پس از رسیدگی نهایی تخمکها، برای فعالسازی و شروع عمل لقاح، غلظت یون کلسیم درونسلولی (درون تخمک) افزایش مییابد. این افزایش علاوه بر فعالسازی تخمک، نقش مهمی در رشدونمو جنینی دارد. بنابراین باتوجه به مطالعات اندکی که در زمینه تغیـیرات سطـوح مخـتلف کلـسیم در هنـگام پدیـده فوقرسیدگی صورت گرفته، به نظر میرسد دلیل کاهش اندک سطوح این یون در فصول تولیدمثلی میتواند ناشی از جذب سریع تخمکها و استرس ناشی از آن در مولدین ماده در دوره فوقرسیدگی باشد. در این مطالعه بیشترین میزان چربی پلاسمای خون ماهیان استرلیاد در مرحله عدم فوقرسیدگی و کمترین در زمان ابتدای فوقرسیدگی مشاهده شد اما این اختلاف معنیداری نبود. برطبق نظریه اونز و همکاران (21)، چربی بیشتر در تخمها باعث موفقیت در لقاح و زنده مانـدن تخم میشود، بهطوریکه در مولدین تخمریزی کننده بالاترین میزان چربی کل به علت نیاز به تری اسیل گلیسرول و استرول و همچنین چربـی در رشد و توسـعه تخم ماهی مشاهده میشود. این روند با نتایج منتشر شده توسط دی وچله و همکاران (18) در تضاد است بهطوریکه در ماهی توربوت Scophthalmus maximus نشان داده شد اکثر تخمهای قابل زنده ماندن به مقدار کمتری نسبت به تخمهای فوقرسیده دارای چربی کل هستند که این امر به ساختار تخم و رفتار تخمریزی هرگونه میتواند بستگی داشته باشد. اونز و همکاران این تضاد را به علت استفاده از روشهای متفاوت در جدا کردن تخمهای فوق رسیده و سالم بیان کردهاند، بهطوریکه منظور آنها از بیـان تخـمهای فوق رسیـده تخــمهایی بود که قـدرت بـاروری نداشتـند (21). فالک-پترسون و همکاران، نتایج مشابهی نسبت به درصد چربی کل در تخمهای لقاح نیافته ماهی توربوت بدست آوردند (22).
نتایج مطالعه حاضر، روند افزایشی میزان آسپارتات آمینوترانسفراز پلاسمای خون ماهیان را در طول دوره آزمایش متناسب با تغییرات مقادیر هورمونهای درگیر و شاخصهای استرس در پدیده فوقرسیدگی و مراحل بعدی آن نشان داد، بهطوریکه با پیشرفت جذب تخمک و وارد شدن به مرحله فوقرسیدگی کامل، میزان غلظت این آنزیم بهطور معنیداری افزایش یافت. علاوه برآن، در این مطالعه روند افزایشی میزان غلظت آلانین آمینوترانسفراز نیز مشاهده شد اما این روند در مقایسه با آنزیم آسپارتات آمینوترانسفراز معنادار نبود. اختلاف در میـزان غلظـت این دو آنزیـم مهم کبـدی را میتوان در تخریب دیواره تخمدانی، جذب تخمک و فعالیت فیزیولوژیک اندام درگیر نظیر کبد دانست. بحرکاظمی و همکاران (6) در ماهی آزاد دریای خزر (Salmo trutta caspius) وآگرته و ژالابرت (3) در بررسیهای خود بر روی قزل آلایرنگینکمان دریافتند که کاهش شدید pH تخمدانی در زمان فوق رسیدگی باعث افزایش میزان آسپارتات آمینوترانسفراز میشود. بااینحال به نظر میرسد نقش این دو آنزیم درروند پدیده آترشیا مهم بوده و نیاز به مطالعات تکمیلی دارد.
باتوجه به اینکه بررسیهای انجـامشده دربـاره پدیـده فوقرسیدگی ماهیان بهخصوص ماهیان خاویاری، بسیار اندک است، در این مطالعه مشاهده شد هرچه جذب تخمک (پدیده آترشیا) بیشتر میشود، تغییر در پارامترهای مربوط به استرس و شاخصهای بیوشمیایی مشهودتر است، بگونهای که با وارد شدن به این مرحله شاهد اختلاف معنیدار در روند آسپارتات آمینوترانسفراز، کورتیزول، 17-بتا استرادیول، تستوسترون، گلوکز و لاکتات بودیم، این درحالی است که چربی کل، کلسیم، پروژسترون و آلانین آمینوترانسفراز فاقد اختلاف معنیدار بودند. درنتیجه میتوان اظهار داشت افزایش جذب تخمک بر میزان ترشح کورتیزول در خون تأثیر گذاشته و بنابراین سبب تغییر در میزان استروئیدهای جنسی، فاکتورهای استرسی و بیوشیمیایی میشود. این مطالعه با استناد به نتایج کسبشده و سایر مطالعات انجامشده نشان میدهد که هورمونهای استروئیدی و شاخصهای بیوشیمیایی و استرسی میتوانند معیار مناسبی برای ارزیابی ماهی در زمان ورود به مرحله آترشیا تخمدانی باشد. این درحالی است که استرس در دوره فوقرسیـدگی میتواند سبب تأثیر بر سیستم هورمونی، درنتیجه تغییر در پارامترهای مرتبط گردد و درنهایت آسیبدیدگی و جذب تخمکها را در هر سه مرحله قبل از رسیدگی، در زمان رسیدگی و بعدازآن تسریع نماید و درنهـایت کیفیت گامت و کارایی تکثیر کاهش مییابد.
تشکر و قدردانی
بدینوسیله از کلیه پرسنل مجتمع تکثیر و پرورش ماهیان خاویاری شهید دکتر بهشتی، همچنین خانم سمانه پورسعید و آقایان حسین بذرافشان و مهرزاد اسدی نهایت تشکر را داریم.