Document Type : Research Paper
Keywords
Subjects
تعیین کمیت پروفایل اسیدهای چرب و ارزیابی بقاء تحت استرس شوری و دمایی در Artemia franciscana تغذیه شده با پودر جلبک اسپیرولینا در شرایط آزمایشگاهی
رضا روشندل1، رامین مناففر1 و سعید مشکینی2
1 ایران، ارومیه، دانشگاه ارومیه، دانشکده منابع طبیعی، گروه شیلات
2 ایران، ارومیه، دانشگاه ارومیه، دانشکده دامپزشکی، گروه بهداشت و کنترل کیفی مواد غذایی
تاریخ دریافت: 17/10/1402 تاریخ پذیرش: 12/09/1403
چکیده
آرتمیا سخت پوست کوچکیست که به عنوان غذا برای لارو آبزیان مورد استفاده قرار میگیرد. سالها پیش روش استانداردی برای پرورش آرتمیا توسط جلبک زنده Dunaliella و نوع خاصی از مخمر معرفی شد که در تحقیقات آزمایشگاهی و در برخی مراکز تکثیر و پرورش مورد استفاده قرار میگیرد. با توجه به مشکلات تهیه و کشت غذای زنده برای پرورش آرتمیا در یک تحقیق 14 روزه آرتمیا در چندین تیمار و در شرایط آزمایشگاهی با پودر جلبک اسپیرولینا پرورش داده شده و پروفایل اسیدهای چرب و مقاومت در برابر استرسهای دمایی و شوری آن مطالعه شد. هدف اصلی تحقیق بررسی امکان تولید آرتمیاهای غنی از PUFA و HUFA ست که در شرایط استرسی محیطی بقاء بهتری داشته باشند. بدین منظور ابتدا Artemia franciscana در شرایط آزمایشگاهی کشت و با ترکیبی از مخمر و پودر جلبک اسپیرولینا در 5 تمیارهای مختلف در مقایسه با جلبک Dunaliella مجموعا در 6 تیمار پرورش داده شد. در انتهای دوره پرورش اسیدهای چرب هر تیمار سنجیده و آرتمیاها در شرایط کنترل شده تحت استرسهای شوری و دما قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تیمارهای تغذیه شده با پودراسپیرولینا مقادیر PUFAsها به بیش از 3 افزایش یافته است (p<0.05). همچنین آرتمیاهای تغذیه شده با تیمارهای مختلف پودر اسپیرولینا دارای بقاء بهتری در مقابل استرسهای اعمال شده داشتند. با توجه به بهبود ارزش غذایی و افزایش مقاومت به استرسهای محیطی و همچنین استفاده مقرون بصرفتر و سادهتر از پودر اسپیرولینا در تغذیه آرتمیا از این پس میتوان از پودر جلبک اسپیرولینا در تغذیه ارتمیا بصورت انبوه استفاده نمود.
واژه های کلیدی: آرتمیا، اسپیرولینا، اسیدهای چرب، استرس دمایی، استرس شوری
* نویسنده مسئول، پست الکترونیکی: r.manaffar@urmia.ac.ir
مقدمه
آرتمیا به عنوان یک غذای زنده مفید و ضروری در تغذیه لارو انواع آبزیان در آبزی پروری شناخته میشود. این موجود همچنین یک مدل آزمایشگاهی جالب در بوم سم شناسی میباشد (21). آرتمیا ارزش غذایی بالایی دارد و اندازه آن با دهان تقریبا همه انواع ماهیان مطابقت دارد. آرتمیا را میتوان در انواع سیست گشاییهای ماهیان دریایی، سخت پوستان، مصرف ماهیان آب شیرین و ماهیان زینتی استفاده کرد (10). در حقیقت ارگانیسمهایی که به عنوان غذای زنده مورد استفاده قرار میگیرند علاوه بر آنکه می بایست حاوی تمام مواد مغذی مانند پروتئینهای ضروری، لیپیدها، کربوهیدراتها، ویتامینها، مواد معدنی، اسیدهای آمینه و اسیدهای چرب باشند (30)، همچنینمی بایست هم از نظر اندازه برای لارو آبزیان مناسب باشند و هم اینکه تکثیر و پرورش آنها نسبتا" راحت باشد. آرتمیا به عنوان یک فیلتر کننده غیر انتخابی، می تواند ذرات غذایی بین 1 تا50 میکرون را مورد استفاده قرار دهد (41). با وجود اینکه گونههای آرتمیا یکی از رایجترین خوراکهای زنده مورد استفاده در آبزی پروری هستند، اما حاوی مقادیر ناکافی مواد مغذی ضروری مورد نیاز لارو ماهیها هستند. اسیدهای چرب غیر اشباع بلند زنجیر (با طول بیشتر از 20 زنجیر) و فسفولیپیدها اغلب در آرتمیا در مرز بحرانی و پائین قرار دارد (34).
گونههای آرتمیا از لحاظ میزان اسیدهای چرب غیر اشباع بلند زنجیر فقیر هستند که لازم است غنی گردند و کیفیت تغذیهای آنها را میتوان از طریق غنی سازی با ریز جلبکها بهبود بخشید (1). مقدار اسیدهای چرب (HUFA) از شاخصهای اصلی برای تعیین ارزش غذایی مواد مورد استفاده در لارو آبزیان به شمار میرود. این اسیدهای چرب نقش بسیار مهمی در سلامتی، رشد و بقای لارو آبزیان دارند. به طور طبیعی، آرتمیا حاوی سطوح پایین DHA وEPA است. بنابراین هنگامی که به عنوان خوراک استفاده میشود باید لیپیدهای سرشار از اسیدهای چرب ضروری نیز غنی شود تا نیازهای غذایی لارو ماهی را برآورده کند (18). بنابراین چنین غنی سازی برای تولید خوراک زنده با مشخصات تغذیهای موثر حیاتی است (13). لیپیدها پرانرژیترین مواد مغذی موجود برای ماهیان دریایی هستند و لاروها به سطوح بالایی از مواد خاص مثل آرشیدونیک اسید، دکوزا پنتنوئیک اسید، ایکوزا پنتنوئیک اسید و دکوزا هگزونیک اسید به دلیل ناتوانی در سنتز این اسیدهای چرب از پیش سازهای رایجتر، زنجیره کوتاهتر و غیراشباعتر نیاز دارند (32). اسیدهای چرب ضروری مانند ایکوزانوئیک اسید و دوکوزاهگزانوئیک اسید نقش مهمی در ساختار غشایی و عملکرد بافتها دارند و همچنین به عنوان منبع انرژی مهم در طول رشد اولیه لارو ماهی به ویژه در گونههای دریایی عمل میکنند (39).
به همین دلیل می باشد که لارو ماهیهای دریایی نیز به (Poly Unsaturated Fattyacid) PUFAو HUFA (Highly Unsaturated Fatty Acids) در جیره غذایی خود نیاز دارد (15). مطالعات نشان داده است لارو ماهیان مختلف باید به طور ایده آل لیپیدهای جیره را به شکل لیپیدهای قطبی، مانند فسفولیپیدها که به نحو موثرتری جذب میشوند، دریافت کنند (31). علاوه براین، امولسیونهای چربی گران هستند و از طرفی خوراکهای غنی از امولسیونهای لیپیدی برکیفیت آب تاثیر منفی میگذارند (20).
میزان اسیدهای چـرب ضـروری مانند(Eicosa Pentaenoic Acid) EPA و DHA (Docosa Hexanoic Acid) در غذاهای زنده که در مراحل اولیه زندگی لارو مورد استفاده قرار میگیرند به طور طبیعی کم اســت. بنــابراین غنــی ســازی آنهــا بــا امولســیون اسیدهای چرب غیـراشـباع امـری مهـم مـی باشـد (11). اهمیت EPA و DHA نیز توسط Lavens و همکاران 1996 به عنوان ترکیباتی برای تقویت رشد، مقاومت در برابر استرس و رنگدانه توصیف شده است. از آنجایی که بیشتر آبزیان معمولا تحت شرایط استرسهای محیطی ( دما و شوری) قرار میگیرند افزایش مقاومت و غنی سازی موجودها دربرابر استرسها اهمیت بخصوصی دارد. استرس حالتی است که در آن هموستاز موجود توسط عوامل استرسزا درونی یا بیرونی تهدید یا قطع میشود. شوری زیستگاه یکی از مهمترین عوامل غیرزیستی است که نه تنها بر توزیع و فراوانی سخت پوستان، بلکه بر فیزیولوژی و سلامت عمومی آنها تاثیر میگذارد (27). بنابراین، در حال حاضر بیشترین توجه به افزایش حضور (PUFAS) به خصوص EPA و DHA در آرتمیا معطوف شده است. با توجه به ویژگیهای تغذیه ای آرتمیا ازجمله فیلترخواری غیر انتخابی ذرات زیر 50 میکرونی، دستکاری ارزش غذایی آن را میتوان از طریق رژیم غذایی انجام داد.
از جمله جایگزینهای مناسب برای ترمیم نیازهای غذایی لارو آبزیان و افزایش ارزش غذایی آرتمیا میتوان مستقیم یا غیر مستقیم از جلبکهایی با ارزش غذایی بالا در رژیم غذایی استفاده کرد. ریزجلبکها میتوانند مواد مغذی مطلوبی مانند LC-PUFA را در قالب فسفولیپیدهای بیولوژیکی در خوراکهای زنده تقویت کند (24). اسپیرولینا نوعی جلبک کم چرب است که میزان چربی آن تقریبا بین 6 تا 9 درصد میباشد. اما این جلبک تقریبا حاوی بسیاری از اسیدهای چرب غیر اشباع مهمی است که برای بدن انسان ضروری است. این اسیدهای چرب غیر اشباع مشتمل بر گاما لینولئیک اسید، دوکوزاهگزانوئیک اسید و ایکوزاپنتانوئیک اسید میباشد. همچنین اسپیرولینا دارای مقدار قابل توجهی PUFAS است. این امرکنجکاوی بسیاری از محققان را برانگیخته است تا مطالعاتی بر روی PUFAS جهت تعیین مقدار این ماده مغذی در اسپیرولینا انجام دهند. براساس یافتههای یک مطالعه PUFAS ها حدود30 درصد از کل چربیها را در اسپیرولینا تشکیل میدهند، درحالی که سایر محققان گزارش کردهاند که نسبت این اسیدهای چرب بین 4/19و9/21 درصد از کل اسیدهای چرب متغیر است. شایان ذکر است که اسپیرولینا تنها گیاهی است که در بین اتوتروفها غنی از گاما لینولئیک اسید میباشد (29). این پژوهش سعی دارد جایگزین غذایی بهتری را برای برنامه غذایی موجود آرتمیا (12) ارائه کند که ضمن حفظ سادگی در پرورش، آرتمیا بتوانند مقاومت بیشتری در برابر استرسهای محیطی داشته و در عین حال آرتمیایی با ارزش غذایی بالاتر از دیدگاه اسیدهای چرب تولید نمایند.
مواد و روشها
کشت اسپیرولینا و تهیه غذای ویژه اسپیرولینا: استوک جلبک Spirulina platensis از شرکت دانش بنیان زیست فن گستر اسپوتا- ارومیه تهیه شد. کشت این جلبک به روش آزمایشگاهی انجام شد. برای این کار ارلنهای 5 لیتری در مقابل لامپهای فلورسنت از فاصله cm 15 به صورت 24 ساعته با نوری معادلS-1 E M-2µ40 لوکس نوردهی شدند. هوادهی از طریق لولههای هوادهی متصل به پمپ مرکزی انجام گرفت. دمای محیط کشت 28±1 درجه سانتیگراد کنترل شد. برای جلوگیری از ورود هرگونه آلودگی از طریق هوا، درب ارلنها با پنبه و سپس با فویل مسدود شد. pH محیط پرورش در حدود 1±10 حفظ گردید (2 و 5). از محیط کشت زاروک برای پرورش جلبک استفاده شد. ترکیبات مورد استفاده در محیط کشت زاروک بر اساس فرمول نویسنده تهیه شد (42). دوره کشت بر روی 14 روز تنظیم گردید. پس از اتمام دوره و رسیدن بیومس به حداکثر تراکم در انتهای دوره رشد تصاعدی بیومس جلبک توسط توریهای 30 میکرونی جداسازی و سپس آب شیر شسته شد. بیومس پس از آبگیری کامل در درون دستگاه خشک کن (انکوباتور ویژه) مجهز به فن در دمای 55 درجه سانتیگراد و در مدت 5 ساعت خشک و آنالیز شد (جدول 1). بیومس خشک تهیه شده سپس توسط آسیاب دستی کاملا پودر شد بطوری که اندازه ذرات آن حداقل کوچکتر از 50 میکرون باشد. پودر آماده شده در جای خشک و تاریک تا زمان آزمایش نگهداری شد. جهت تهیه غذای اسپیرولینا 2 گرم پودر جلبک (شکل 1) در 150 میلی لیتر آب شور 10 گرم درلیتر (محلول K&D) حل شد. محلول در دوره مصرف در یخچال نگهداری شد. استوک تهیه شده هر 3 روز یکبار بصورت تازه تهیه شد.
کشت جلبک Dunaliella و تهیه غذای ویژه آرتمیا: استوک جلبک Dunaliella salina از پژوهشکده آرتمیا و آبزیان دانشگاه ارومیه تهیه شد. کشت به روش ارائه شده توسط Lavens و Sorgeloos (1996) توسط محیط کشت Conway صورت گرفت. ترکیب شیمیایی و نحوه آماده سازی ترکیب شیمیایی طبق فرمول انجام شد (12 و 25). میزان نور لازم برای پرورش جلبک ثابت نبوده و با افزایش عمق و غلظت محیط پرورش، باید شدت نور افزایش یابد (mol/m-2/sµ15برای ارلن مایر، mol/m-2/sµ 75-15 برای حجمهای بیشتر) تا بتواند به عمق محیط نفوذ کند. این نور توسط لامپهای فلورسنت تامین شد. برای اینکار لولههای ذخیره، لولههای آزمایش و ارلن های مختلف توسط دو عدد لامپ فلورسنت از فاصله cm 30-40 نوردهی شدند. دورة نور مصنوعی بصورت 24 ساعته تامین شد (26). دمای محیط کشت مابین c˚±1 22 متغیر بود. شوری مورد نیاز برای پرورش جلبک بر حسب شوری استوک اولیه ppt 90-30 تنظیم شد. برای اینکار آب دریاچه ارومیه که قبلا توسط اتوکلاو استریل شده بود با اضافه کردن آب شیر بر روی این شوری و pH حدودا 5/8 -8 تنظیم گردید. هوادهی در مراحل مختلف توسط لولههای هوادهی متصل به پمپ مرکزی انجام شد. برای جلوگیری از ورود هر گونه آلودگی از طریق هوا، یک فیلتر اصلی در ورودی هوا به لوله مادر هوا قرارگرفت (26). هر گاه غلظت جلبکها در ارلنها به حداکثر مقدار خود رسید عمل هوادهی را قطع کرده و جلبک موجود در آن به کمک سانتریفوژ خالص گردید. طبق فرمول غذاهیCoutteau و همکاران (1992)، جلبک غلیظ شده باید قبل از استفاده در تغذیه آرتمیا تا حد معینی(Cell/ml106×18) رقیق گردد. جلبک رقیق شده تا زمان مصرف درون یخچال نگهداری شد.
آماده سازی غذای مخمری : همچنین طبق پروتکل جدول غذادهی Coutteau و همکاران (1992) یک گرم پودر مخمر (Saccharomyces cerevisiae) در 150 میلی لیتر آب شور 10 گرم در لیتر حل زده شد و به عنوان غذا در تیمارهای مختلف استفاده شد (12). استوک مخمر تا زمان استفاده درون یخچال نگهداری شد.
جدول-1: جدول غذا دهی آرتمیا (Coutteau et al., 1992)
|
روز پرورش |
جلبک Dunaliella (میلی لیتر از استوک جلبک) |
مخمر (میلی لیتر از استوک مخمر) |
حجم محیط کشت (میلی لیتر) |
|
1 |
00209/0 |
00209/0 |
2 |
|
2،3،4 |
00413/0 |
00413/0 |
2 |
|
5،6 |
00625/0 |
00625/0 |
2 |
|
7 |
00826/0 |
00826/0 |
2 |
|
8 |
01060/0 |
01060/0 |
2 |
|
9 |
01700/0 |
01700/0 |
3 |
|
10،11 |
02000/0 |
02000/0 |
3 |
|
12،13 |
02500/0 |
02500/0 |
3 |
|
14،15 |
03000/0 |
03000/0 |
4 |
|
16،17 |
03500/0 |
03500/0 |
4 |
|
18،19 |
04250/0 |
04250/0 |
4 |
|
20 و بعد |
05000/0 |
05000/0 |
4 |
مراحل تفریخ و پرورش آرتمیا: تفریخ سیست آرتمیا و پرورش لاروها تا مرحله بلوغ تحت شرایط استاندارد انجام شد (26 و 40). بدین منظور سیستها در شرایط آزمایشگاهی استاندارد (نور: lux 3000 - 2000، دما: °c1±27، 1±8 = pH، هوادهی کافی و شوری 35 گرم در لیتر) از آب رقیق شده دریاچه ارومیه توسط آب شهری (در صورت استفاده از آب شیر باید به مدت یک تا دو ساعت هوادهی کرد تا کلر آب خارجگردد)، تخمگشایی شدند. هوادهی برای هچ تا 24 ساعت ادامه یافت و نهایتاً لاروهای تفریخ شده با استفاده از نورگرایی مثبت توسط پیپت از پوسته جدا شدند. در مرحله بعد پرورش لاروها با تراکم 500 عدد ناپلیوس در 1000میلی لیتر آغاز شد. پرورش آرتمیا در درون مخروط های پلاستیکی و بصورت همزمان در تمامی تیمارها و تکرارها انجام شد (تصویر-1). در تیماربندی آرتمیاها به غیر از تیمار شاهد که بصورت استاندارد بر اساس فرمول Coutteau و همکاران (1992) صورت گرفت )12) (جدول-1)، 5 تیمار غذایی شامل مخمر با درصدهایی از پودر اسپیرولینا (تصویر-2) (20، 40، 60، 80، 100 درصد) استفاده شد (جدول-2). پرورش به مدت 15روز تا انتهای مرحله بلوغ آرتمیا صورت گرفت. در روز 15 آرتمیاها بهمنظور آنالیز پروفایل اسیدهای چرب و اعمال تیمارهای استرسی برداشت شدند.
تصویر-1: ظروف یک لیتری پلی اتیلنی با هوادهی برای پرورش آرتمیا در آزمایشگاه
جدول-2: تیمارهای غذایی اعمال شده در این تحقیق (منظور از درصد همان نسبت مقادیر به جدول استاندارد غذادهی Coutteau et al., 1992 می باشد).
|
تیمار 5 |
تیمار 4 |
تیمار 3 |
تیمار 2 |
تیمار 1 |
تیمار شاهد |
|
|
100% پودر Spirulina platensis |
80% پودر Spirulina platensis |
60% پودر Spirulina platensis |
40% پودر Spirulina platensis |
20% پودر Spirulina platensis |
100% جلبک Dunaliella salina |
درصد و گونه جلبک |
|
100% طبق فرمول غذایی (Coutteau et al., 1992) |
100% طبق فرمول غذایی (Coutteau et al., 1992) |
100% طبق فرمول غذایی (Coutteau et al., 1992) |
100% طبق فرمول غذایی (Coutteau et al., 1992) |
100% طبق فرمول غذایی (Coutteau et al., 1992) |
100% طبق فرمول غذایی (Coutteau et al., 1992) |
مخمر |
اعمال استرس به آرتمیا: در روز 15 و اتمام دوره ی پرورش، تعدادی از آرتمیاهای تغذیه شده در تیمارهای مختلف در درون ظروف پلی اتیلنی 150 میلیلیتری تحت استرس قرار گرفتند (تصویر-2). برای انجام این کار 30 عدد آرتمیا از هر تیمار در هر ظرف پلی اتیلنی که پیشتر برای اعمال استرس آماده شده بودند انتقال داده شدند. برای اینکار بدون اعمال ترجیح این تعداد آرتمیا بصورت تصادفی از سه ظرف پرورشی برداشت و به آرامی درودن ظروف پلی اتیلنی که 24 ساعت قبل درون یک بن ماری قرار گرفته بودن انتقال داده شد. مدت زمان شرایط استرس 7۲ ساعت بوده و تیمارهای استرسی شامل دمای ۳۵ درجه ی سانتیگراد و شوری ۲۳۰ و ۲۸۰ گرم در لیتر اعمال شدند. در انتخاب این شرایط استرسی بر اساس منابع وتجربیات پیشین سعی شد شرایط نزدیک به بحران و مرگ آرتمیا در گونه A. franciscana انتخاب شود. میزان تلفات طی هشت ساعت اول هر دو ساعت یکبار، از هشت ساعت الی 24 ساعت اول هر چهار ساعت یکبار و پس از 24 ساعت تا انتهای 72 ساعت هر هشت ساعت یکبار ثبت شده و نهایتا" به درصد محاسبه گردید. آنالیز آماری توسط نرم افزار 26 SPSS ورژن 64 بیتی و آنالیز واریانس دانکن در سطح 05/0 انجام شد.
تصویر-2: ظروف 150 میلی لیتری اعمال استرس به آرتمیا در شرایط کنترل شده
نتایج
تصویر فلیکهای (Flake) خشک جلبک اسپیرولینا و پودر این جلبک در تصویر-3 آورده شده است. همچنین آنالیز کمی و کیفی محصول تولید شده در جداول 3 و 4 ارائه شده است. بر اساس این نتایج پودر جلبک دارای ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی مورد قبول برای به عنوان غذای آرتمیا را اخذ کرده بود.
تصویر-3: ساختار فیزیکی پودر اسپیرولینای خشک شده.
(A بیومس جلبک خشک شده بصورت ورقه (Flake)، (B پودر تهیه شده از بیومس خشک جلبک
جدول-3: نتایج آنالیز کمی و کیفی پودر جلبک اسپیرولینا
|
نتیجه بررسی |
ویژگی مطلوب بر اساس منابع |
نوع آنالیز |
|
سبز زیتونی |
پودر سبز |
ویژگی ظاهری |
|
تائید نظری |
طعم جلبک دریایی |
بو/طعم |
|
30/5 |
8.0%≥ |
خاکستر (درصد در وزن خشک) |
|
85/6 |
8.0%≥ |
چربی کل (درصد در وزن خشک) |
|
80/62 |
60%≤ |
پروتئین کل (درصد در وزن خشک) |
|
50/12میکرون |
10%≤ |
اندازه ذرات |
|
Cfu/g 100 |
Cfu/g000/1≥ |
مخمر و کپک |
جدول نتایج حاصل از آنالیز پروفایل اسیدهای چرب آرتمیاهای رشد یافته در این سیستم پرورش نشان میدهد (جدول-5) که اسیدهای چرب امگا 3 (الفا لینولئیک اسید، ایکوزا پنتانوئیک اسید، دوکوزاهگزانوئیک اسید) نسبت به تیمار شاهد رشد چند برابری داشته است و در دسترس بودن مقدار حدود 3 برابر PUFA درA. franciscana تغذیه شده با پودر اسپیرولینا و مخمر نسبت به تغذیه با جلبک Dunaliella و مخمر را نشان میدهد. همچنین مقدار گاما لینولئیک اسید و الفا لینولئیک اسید و دوکوزاهگزانوئیک اسید نسبت به تیمار شاهد رشد 3 برابری داشته است.(p<0.05).
جدول-4: نتایج آنالیز اسیدهای چرب پودر جلبک اسپیرولینا (درصد از کل اسیدهای چرب)
|
نتایج(مقدار اسید چرب در پودر) |
اسم مشترک |
پروفایل اسیدچرب |
|
|
|
اشباع شده |
|
19/0±11/1 |
میرستیک |
C14:0 |
|
55/1±28.32 |
پالمتیک |
C16:0 |
|
0.98±6.80 |
ایستریک |
C18:0 |
|
Nd |
آرشیدیک |
C20:0 |
|
|
|
اسیدهای چرب تک غیر اشباع |
|
Nd |
میریستولئیک |
C14:1n5 |
|
62/0±22/3 |
پالمیتولئیک |
C16:1n7 |
|
41/1±54/5 |
اولئیک |
C18:1N9 |
|
|
|
اسیدهای چند غیر اشباع |
|
62/2±47/11 |
لینولئیک |
C18:2n6 |
|
15/0±79/3 |
الفا-لینولئیک |
C18:3n3 |
|
48/1±31/12 |
گاما-لینولئیک |
C18:3n6 |
|
38/0±55/1 |
استردونیک |
C18:4n3 |
|
01/0±40/0 |
آرشیدونیک |
C20:4n6 |
|
27/0±54/1 |
ایکوزاترینوئیک |
C20:3n3 |
|
46/0±70/2 |
ایکوزاپنتانوئیک اسید |
C20:5n3 |
|
51/0±51/1 |
دوکوزاپنتانوئیک اسید |
C22:5N3 |
|
34/0±34/2 |
دوکوزاهگزانوئیک اسید |
C22:6N3 |
جدول-5: آنالیز اسیدهای چرب تیمارهای غذایی مورد استفاده در این تحقیق (درصد از کل اسیدهای چرب)
|
درصد گونههای جلبک
نام اسیدهای چرب |
تیمار شاهد |
تیمار 1 |
تیمار2 |
تیمار3 |
تیمار4 |
تیمار5 |
|
|
100% جلبک Dunaliella salina |
20%پودر Spirulina platensis |
40% پودر Spirulina platensis |
60% پودر Spirulina platensis |
80% پودر Spirulina platensis |
100% پودر Spirulina platensis |
||
|
C12:0 |
لوریک اسید |
12/0±01/0b |
36/0±08/0a |
14/0±04/0b |
12/0±02/0b |
16/0±03/0b |
16/0±04/0b |
|
C16:0 |
میرستیک اسید |
98/0±09/0c |
10/2±21/0a |
92/1±11/0b |
44/1±12/0b |
21/2±21/0a |
12/2±24/0a |
|
C14:1 |
میریستولئات |
39/0±15/0c |
27/2±42/0b |
04/2±32/0b |
65/1±21/0c |
11/2±11/0b |
39/3±40/0a |
|
C16:0 |
پالمتیک اسید |
04/14±01/1c |
44/17±11/1a |
4/19±31/1a |
84/15±61/1b |
58/20±21/1a |
39/18±31/1ab |
|
C16:1 |
پالمیتولئیک اسید |
88/8±01/1b |
62/10±02/1a |
49/11±31/1a |
26/7±51/1c |
74/9±41/1b |
32/9±72/1b |
|
C17:0 |
هپتادکانوئیک اسید |
62/9±01/0a |
37/3±01/0c |
13/4±01/0b |
18/4±01/0b |
54/3±01/0c |
53/2±01/0d |
|
C17:1 |
10 هپتادکانوئیک اسیدcis |
85/0±22/0b |
44/0±11/0c |
81/1±31/0a |
42/0±01/0c |
48/0±01/0c |
75/0±11/0b |
|
C18:0 |
استئاریک اسید |
61/13±01/1b |
20/15±56/1a |
18/7±30/1d |
54/6±09/1e |
97/8±04/1c |
53/8±92/0c |
|
C18:1n9c |
اولئیک اسید |
60/11±11/1c |
47/12±61/0c |
47/16±51/1a |
93/15±71/1a |
64/14±82/1b |
76/13±35/1b |
|
C18:1n9t |
اکتادستونیکاسیدtrans9 |
20/5±61/0b |
94/6±83/0a |
47/7±88/0a |
85/4±31/0c |
77/5±26/0b |
60/5±33/0b |
|
C18:3n6 |
گامالینولئیک اسید |
46/3±57/0e |
88/6±72/0d |
09/10±89/0c |
79/17±01/1a |
83/11±31/1b |
90/11±71/0b |
|
C18:3n3 |
الفا لینولئیک اسید |
24/1±21/0d |
19/2±12/0c |
1/4±11/0a |
40/3±11/0b |
53/4±30/0a |
93/4±23/0a |
|
C20:0 |
آراشیدیک اسید |
77/15±11/1a |
57/0±01/0c |
27/0±01/0d |
86/8±61/0b |
32/0±01/0d |
05/0±01/0e |
|
C20:1 |
ایکوزانوئیک اسیدcis11 |
45/1±05/0a |
58/0±01/0b |
17/0±02/0d |
18/0±01/0d |
09/0±01/0e |
31/0±06/0c |
|
C20:4n6 |
آراشیدونیک اسید |
19/0±02/0b |
82/0±05/0a |
Nd. |
Nd. |
07/0±01/0c |
Nd. |
|
C20:5n3 |
ایکوزاپنتانوئیک اسید |
28/0±01/0c |
37/1±11/0a |
73/0±08/0b |
15/0±01/0d |
24/0±01/0c |
11/0±01/0d |
|
C22:1n9 |
اروسیک اسید |
11/0±01/0a |
Nd. |
29/0±01/0a |
20/0±01/0a |
16/0±04/0a |
12/0±01/0a |
|
C22:2n6 |
دوکوزادینوئیک اسید |
22/0±01/0b |
61/0±01/0a |
18/0±01/0c |
13/0±01/0d |
14/0±01/0d |
04/0±01/0e |
|
C22:6n3 |
دوکوزاهگزانوئیک اسید |
22/0±01/0c |
7/0±01/0a |
82/0±20/0a |
51/0±01/0b |
71/0±03/0a |
72/0±04/0a |
· اعداد در هر ردیف با حروف لاتین یکسان فاقد اختلاف آماری میباشند.
در پژوهش حاضر بعد از تغذیه آرتمیا با پودر جلبک اسپیرولینا، مخمر و جلبک Dunaliella به مدت 14 روز تیمارهای تحت شرایط استرس دمایی 34 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. برطبق نتایج بدست آمده تا 24 ساعت تغییرات خاصی در ارگانیسمها مشاهده نشد و تفاوت چندانی در استرس دمایی در بین تیمارها مشاهده نشد و بعد از 72 ساعت بیشترین تلفات مربوط به تیمار شاهد و کمترین تلفات مربوط به تیمار 5 و 3 میباشد.
جدول-6: درصد بقاء (نسبت به روز اول) در A. franciscana تحت استرس دمای 34 درجه سانتی گراد
|
درصد گونههای جلبک
زمان( ساعت) |
تیمار شاهد |
تیمار 1 |
تیمار2 |
تیمار3 |
تیمار4 |
تیمار5 |
|
100% جلبک Dunaliella salina |
20%پودر Spirulina platensis |
40% پودر Spirulina platensis |
60% پودر Spirulina platensis |
80% پودر Spirulina platensis |
100% پودر Spirulina platensis |
|
|
0 |
100% |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
2 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
4 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
6 |
75/93 |
75/93 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
8 |
75/93 |
5/87 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
12 |
5/87 |
25/81 |
100 |
75/93 |
100 |
75/93 |
|
16 |
5/87 |
25/81 |
100 |
5/87 |
75/93 |
75/93 |
|
20 |
25/81 |
75/68 |
100 |
5/87 |
75/93 |
75/93 |
|
24 |
25/81 |
5/62 |
100 |
25/81 |
75 |
75/93 |
|
32 |
5/62 |
5/62 |
75/93 |
75 |
5/62 |
75/93 |
|
40 |
50 |
50 |
25/81 |
75 |
25/31 |
5/87 |
|
48 |
75/43 |
5/37 |
25/56 |
75/68 |
25 |
75/68 |
|
56 |
5/12 |
25/31 |
75/43 |
5/62 |
5/12 |
75/68 |
|
64 |
5/12 |
25 |
5/37 |
75/43 |
5/12 |
50 |
|
72 |
25/6 |
5/12 |
5/12 |
50 |
5/12 |
50 |
در تحقیق مربوطه پس از تغذیه A. franciscana با پودر جلبک اسپیرولینا و مخمر به مدت 14 روز تیمارها تحت شرایط استرسهای شوری 230، 280 گرم در لیتر قرار گرفتند. برطبق نتایج بدست آمده بعد از 16 ساعت تمامی تیمارها تلف شدند بیشترین بازماندگی مربوط به تیمار 5 میباشد. در شوری 280 در 4 ساعت اول تفاوت اصلی در تیمار شاهد وجود داشت ولی در طی گذشت 8 ساعت تقریبا تمامی تیمارها تلف شدند.
بحث و نتیجهگیری
امروزه اهمیـت اسـیدهای چـربِ غیراشباع بلنـد زنجیر( امگا 3) مانند اسید ایکوزاپنتادوئیک (EPA) دوکوزاهگزادوئیــک (DHA) و الفا لینولئیک اسید، در تغذیــه انسان بر کسی پوشیده نیست. این ترکیبات بـه وفـور در روغـن ماهی یافت میشود. ماهیان سرد ضمن اینکه قادر به تولید این اسیدهای چرب هستند بخش عمده ای از این ترکیبات باارزش را از ریزجلبکها بصورت مستقیم یا غیر مستقیم دریافت میکنند. از آنجا که در سال هـای اخیر صید جهانی ماهیان دریایی کاهش یافته است، لذا محققین به فکر ایجـاد روشهـای کشـت صـنعتی بـرای تولیـد ریزجلبـکهـا و تامین نیاز به این اسیدهای چرب با ارزش از آنها افتادهاند (35). از طرفی، استفاده مسـتقیم غـذایی از ریـز جلبکهایی کـه تولیدکنندههای اولیـهی این اسیدهای چـرب غیراشـباع بلنـد زنجیر هستند، نیزمیتوانند کارآمـدترین روش، بـرای افـزودن این مواد غـذاییِ بـا ارزش بـه رژیـم غـذایی باشـد (22).
جدول-7: درصد بقاء (نسبت به روز اول) در A. franciscana تحت استرس شوری 230 گرم در لیتر
|
تیمارهای غذایی
زمان( ساعت) |
تیمار شاهد |
تیمار 1 |
تیمار2 |
تیمار3 |
تیمار4 |
تیمار5 |
|
100% جلبک Dunaliella salina |
20%پودر Spirulina platensis |
40% پودر Spirulina platensis |
60% پودر Spirulina platensis |
80% پودر Spirulina platensis |
100% پودر Spirulina platensis |
|
|
0 |
100% |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
2 |
75/93 |
100 |
100 |
100 |
5/87 |
100 |
|
4 |
5/87 |
5/62 |
25/81 |
100 |
75/93 |
25/81 |
|
6 |
75 |
50 |
25/81 |
5/87 |
75/68 |
75/68 |
|
8 |
25/56 |
25 |
50 |
25/31 |
25 |
25 |
|
10 |
25/6 |
5/12 |
25/6 |
75/18 |
0 |
25/6 |
|
12 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
25/6 |
|
16 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
جدول-8: درصد بقاء (نسبت به روز اول) در A. franciscana تحت استرس شوری 280 گرم در لیتر
|
درصد گونههای جلبک
زمان( ساعت) |
تیمار شاهد |
تیمار 1 |
تیمار2 |
تیمار3 |
تیمار4 |
تیمار5 |
|
100% جلبک Dunaliella salina |
20%پودر Spirulina platensis |
40% پودر Spirulina platensis |
60% پودر Spirulina platensis |
80% پودر Spirulina platensis |
100% پودر Spirulina platensis |
|
|
0 |
100% |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
2 |
25/81 |
5/87 |
100 |
100 |
75/93 |
5/62 |
|
4 |
25/6 |
5/12 |
5/62 |
75/68 |
75/68 |
5/62 |
|
6 |
0 |
0 |
25 |
25 |
0 |
0 |
|
8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
غنیسازی ناپلیوس آرتمیا با اسیدهای چرب غیراشباع زنجیر بلند (HUFA) جهت بالا بردن کیفیت آرتمیا با هدف تقویت لارو میگو و ماهی و تضمین درصد بقای لاروها و افزایش میزان تولید، یکی از فعالیتهای رایج در پرورش آبزیان میباشد. عوامل متعددی در غنیسازی ناپلیوس آرتمیا و نیز افزایش میزان جذب اسیدهای چرب جهت بهبود ارزش غذایی آن مؤثرند، از جمله میتوان به مواردی نظیر نوع ماده غنیسازیکننده، مدت زمان غنیسازی، شرایط محیطی برای غنیسازی اشاره کرد (34).
اغلب گونه های آرتمیا از نظر اسیدهای چرب غیر اشباع ضروری به خصوص ایکوزا پنتانوئیک و بویژه اسید دوکوزاهگزانوئیک نسبتا ضعیف است از سوی دیگر EPA و DHA به عنوان مهم ترین اسیدهایPUFA برای بسیاری از گونههای لارو دریایی در نظر گرفته میشوند. بنابراین غنی سازی یا تغذیه عمومی گونه های آرتمیا قبل از استفاده به عنوان طعمه زنده لارو در چند دهه اخیر معمول شده است. با اینکه غلظت DHA، بویژهDHA/EPA ، نقش کلیدی در رشد و بقا و محافظت در برابر بیماریها در ماهیان دریایی و سخت پوستان دارد (10)، حتی عدم تعادل مناسب ممکن است منجر به پاسخهای بیوشیمیایی نامطلوب هنگام تغذیه موجودات پرورشی شود (36).
میتوان گفت که بالا بودن میزان اسیدهای چرب غیر اشباع HUFA در ریز جلبکها، میتواند عامل موثری در روند رشد محسوب گردد. ریزجلبک اسپیرولینا حاوی مقادیر زیادی مواد مغذی از جمله اسیدهای آمینه مهم، پروتئینهای با کیفیت بالا، کربوهیدراتها، چربیها، ویتامینها و رنگدانههای رنگی است. (23). با توجه به ارزش غذایی بالای جلبک اسپیرولینا و رشد روز افزون پرورش این جلبک پژوهش حاضر انجام شد و نتایج مطالعه حاضر در بین تیمارهای مختلف در این تحقیق، نشان داد که اضافه نمودن پودر اسپیرولینا منجر به افزایش مقادیر اسیدهای چرب امگا3 در مقایسه با اضافه نمودن جلبک Dunaliella به جیره غذایی آرتمیا میشود. توجه به نتایج به دست آمده از افزایش مقاومت در تیمارهای تغذیه شده با پودر جلبک اسپیرولینا در برابر استرسهای محیطی و غنی بودن پودر جلبک اسپیرولینا از اسیدهای چرب امگا 3 و از آنجایی اسیدهای چرب امگا 3 نقش کلیدی در بقا و مقاومت در برابر بیماریها و استرسها داشته و یکی از دلایل این افزایش مقاومت دربرابر استرسها در ارگانیسمهای تغذیه شده ناشی از اسیدهای چرب امگا3 میباشد.
ریز جلبکها میتوانند با دارا بودن انواع آنتی اکسیدانها سیستم استرس اکسیداتیو موجودات را تقویت کنند. بر همین اساس از گونههای مختلف ریزجلبکها با موفقیت و بصورت وسیعی در تغذیه انواع زئوپلانکتونها استفاده می شود (3 و 6). از این رو این ارگانیسمها میتوانند به عنوان منبع بالقوهای از آنتی اکسیدانهای طبیعی کاربردهای زیادی در تغذیه موجودات داشته باشند (9). از طرفی مشخص شده است که فیکوسیانین موجود در اسپیرولینا رادیکال آلکوکسیل، هیدروکسیل و پراکسیل را مهار کرده، تولید نیتریت را کاهش داده و پراکسیداسیون لیپید در میکروزومهای کبد را مهار مینماید، همچنین بسیاری از مطالعات برون و درون تنی نشان میدهند که اسپیرولینا به طور موثری استرس اکسیداتیو را کاهش میدهد. این تاثیرات ناشی از وجود فیکوسیانین، بتاکاروتن، سایر ویتامینها و مواد معدنی موجود در آن میباشد (16). بنابراین میتوان نقش کلیدی قیکوسیانین را عامل دیگر افزایش مقاومت در برابر استرسها در این ارگانسیمها دانست.
در مطالعهای که بهمنظور بررسی اثر آرتمیاArtemia urmiana غنی شده با ریز جلبک Chaetoceros sp. بر ترکیب اسید چرب و وضعیت آنتـی اکسیدانی میگوی پاسفید غربی (Litopenaeus vannamei) انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که تیمارهای تغذیه شده با ناپلیوس آرتمیا غنی شده با تراکمهای مختلف ریز جلبک Chaetoceros ، ترکیب اسید چرب و وضعیت آنتی اکسیدانی بهتری را در مقایسه با شاهد نشان دادند (4).
اکبری و همکاران در سال 1399 نشان دادند که ناپلیوس آرتمیا تغذیه شده با سطوح مختلف ریز جلبک Aphanothece halophytica ترکیب اسیدهای چرب بهتری را در مقایسه با شاهد نشان داد و بیشترین میزان ایکوزا پنتانوئیک اسید (25/0±99/3) و دوکوزاهگزانوئیک اسید (02/0±44/1) در تیمار تغذیه شده با ریز جلبک با تراکم سلولی 106×13 سلول در هر میلی لیتر مشاهده شد (1).
Millamena و همکاران 1998 با مقایسه عملکرد پست لارو میگوی ببری سیاه تغذیه شده با آرتمیای غنی شده با سبوس برنج و فاقد اسید چرب غیر اشباع با پست لاروهای تغذیه شده با گونه جلبک Ulva clathrata حاوی سطوح مختلف اسیدهای چرب غیر اشباع نشان دادند که پست لاروهایی که به مدت 10 روز با غذای زنده جلبکی تغذیه شده بودند، نسبت به پست لاروهای تغذیه شده با سبوس برنج به علت اسیدهای چرب، رشد بالاتری داشت (28). در پژوهشی دیگر ظرفیت آنتی اکسیدانی ماهی قزل آلای رنگین کمان پس از تغذیه با جلبک اسپیرولینا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که این جلبک با افزایش سطح انزیم گلوتاتیون پراکسیداز قادر به بهبود ظرقیت آنتی اکسیدانی میباشد (32). آنها نشان دادند که تغذیه ماهی قزل آلای رنگین کمان با مقادیر کم Arthrospira platensis پرووفایل اسیدهای چرب اشباع را با کاهش میزان اسیدهای چرب اشباع نامطلوب و افزایش مقدار برخی از PUFAهای زنجیره بلند مفید که دارای خاصیت ضد ترمبوژن و ضد آتروژنیک هستند، بهبود بخشید. در خصوص تحقیق حاضر نیز پیش از این اثبات شده بود که آنزیمهای گوارشی آرتمیا در تغذیه با رژیمهای غذایی مختلف به سرعت تغییر پیدا نموده و این تغییر بصورت ویژگیهای رشد و بقاء در آرتمیا بروز پیدا میکند (8).
پیش از این گزارش شده بود که جیرههای حاوی Arthrospira platensis قادرند به طور قابل توجهی پروفایل اسیدهای چرب ماهیچهها را در قزل آلای رنگین کمان تغییر دهند (38). حتی افزایش سطح Arthrospira platensis از 5/2 به 10 درصد به طور قابل توجهی باعث کاهش (p>0.05) مقدار میریستیک، اسید پالمیتیک، اسید پالمیتولئیک، اسید اولئیک و اسید لیگنوسریک در ماهیچههای ماهی قزل آلای رنگین کمان شده بود در حالیکه میزان اسید ایکوزانوئیک، DHA و اسید نرونیک را به طور قابل توجهی افزایش میداد (p<0.05). علاوه بر این، ماهی قزل آلای رنگین کمان تغذیه شده با 10 درصد جیرههای تقویت شده با Arthrospira platensis دارای درصد کمتری از اسیدهای چرب تک غیر اشباع (MUFAs) و SFAs و غلظتهای بالاتر PUFAs نسبت به ماهیهایی بود که با جیره شاهد تغذیه میشدند.
در خصوص اسپیرولینا نیز گزارش شده است که پودر جلبک اسپیرولینا در جیره کپور معمولی (Cyprinus carpio) منجر به افزایش بقا میگردد (19). علاوه بر این افزودن پودر اسپیرولینا در مرحلهی لاروی میگوی وانامی Penaeus vannamei (17) و میگوی سفید (Litopeneaus schmitti) با درصد مختلف و همراه سایر غذاهای استفاده شده، آثار مثبت در شاخصهای تغذیه و بازماندگی آنها داشته است. درمطالعهای که اثر پودر جلبک اسپیرولینا بر روی اسیدهای چرب لاشه ماهی کفال خاکستری انجام شد، میزان اسیدچرب چند زنجیر غیر اشباع (PUFA) در گروههای تغذیه شده با پودر جلبک اسپیرولینا به طور معنی دار بیشتر از تیمار شاهد بود (p<0.05). این گزارشها با نتایج حاضر در این تحقیق همخوانی دارد لذا میتوان تاکیدکرد که تغذیه با پودر اسپیرولینا میتواند اثر زیادی بر بقاء و مقاومت در مقابل استرسهای محیط داشته باشد. بنابراین میتوان گفت که خوراک تقویت شده با اسپیرولینا میتواند چربی پروفایل اسیدهای چرب آرتمیا را تغییر داده و موجب شود موجوداتی مقاوم نسبت به استرسهای محیط تولید شوند اما در خصوص دیگر آبزیان مطالعات مورد نیاز است.
تقدیر و تشکر
از مسئولین آزمایشگاه مرکزی دانشگاه ارومیه، جهاد دانشگاهی ارومیه و شرکت زیست فن گستر اسپوتا (دانش بنیان) بابت تمامی زحماتشان تشکر و قدردانی میگردد.
| Article View | 529 |
| PDF Download | 63 |
Journal of Animal Research
(Iranian Journal of Biology)