نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
چکیده
استفاده از داورهای بیهوشی یکی از روشهای متداول جهت به حداقل رساندن و یا کاهش اثرات استرس در ماهیان میباشد. هدف از این مطالعه، بررسی اثرات میخک و امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات (CMSE) بر بیهوشی و گلوکز خون ماهی قزلآلای رنگینکمان (25/0±35/27 گرم) بود. ماهیان جهت بیهوشی در معرض غلظتهای مختلف CMSE (395، 526 و 657 میکرولیتر در لیتر) قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان داد که زمان القاء بیهوشی با افزایش غلظت CMSE بهطور معنیداری کاهش یافت (05/0>P). با اینحال، زمان برگشت از بیهوشی با افزایش غلظت بیهوشکننده بهطور معنیداری افزایش یافت (05/0>P). سرعت زنش سرپوش آبششی در ابتدا افزایش و سپس با افزایش غلظت بیهوشکننده به آرامی کاهش یافت. میزان گلوکز خون بهطور معنیداری تحت تأثیر غلظت بیهوش-کننده بود (05/0>P). بیشترین مقادیر گلوکز بعد از بیهوشی و برگشت از بیهوشی مربوط به غلظت 657 میکرولیتر در لیتر بود. آزمایش دیگری نیز بهمنظور مقایسه امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات با پودر گل میخک انجام شد که در آن ماهیان در غلظت 526 میکرولیتر در لیتر CMSE و 200 میلیگرم در لیتر پورد گل میخک غوطهور شدند. زمان القاء بیهوشی و زمان برگشت از بیهوشی در گروه CMSE سریعتر بود. همچنین، کمترین مقادیر گلوکز و بالاترین سرعت زنش سرپوش مربوط به گروه CMSE بود. در این مطالعه مرگ و میری مشاهده نشد. نتایج این مطالعه نشان میدهد که کاربرد امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات در غلظت 526 میکرولیتر در لیتر میتواند برای بیهوشی ماهی قزلآلای رنگینکمان مناسب باشد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Effects of clove and emulsion of spearmint oil and methyl salicylate on anesthesia and blood glucose of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)
نویسنده [English]
چکیده [English]
One method commonly used to minimize or mitigate the effects of stress on fish is the use of anesthetics. The purpose of this study was to evaluate the effects of clove and emulsion of spearmint oil and methyl salicylate (CMSE) on anesthesia and blood glucose of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) (27.35±0.25 g). Fish were exposed to different concentrations of the CMSE (395, 526 and 657 µl L-1) for induction of anesthesia. The obtain results showed that induction time decreased significantly with increasing of the concentration of the CMSE (P<0.05). However, recovery time significantly increased with increasing of the concentration of the CMSE (P<0.05). Opercular rate first increased and then slowly decreased with increasing the concentration of the CMSE. Blood glucose levels were significantly affected by concentration of the CMSE (P<0.05). The highest levels of glucose after anesthesia and recovery belong to concentrations of 657 µI L-1. A second experiment was conducted in which rainbow trout were immersed in either 526 µI L-1 CMSE and 200 mg L-1 clove powder in order to compare them with each other. Anesthesia induction time and recovery time were quickly in the CMSE group. Also, lower levels of glucose and the highest opercular rate belong to the CMSE group. No mortality was observed in the study. The results of this study show that applications of the emulsion of spearmint oil and methyl salicylate in the concentration of 526 µI L-1, can be suitable for anesthetization of rainbow trout.
کلیدواژهها [English]
اثرات میخک و امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات بر بیهوشی و گلوکز خون ماهی قزلآلای رنگینکمان (Oncorhynchus mykiss Walbaum, 1792)
زهرا روحی*، محمدرضا ایمانپور، حامد محمدی، مجید محمدی
گرگان، دانشگاه علومکشاورزی و منابعطبیعی گرگان، دانشکده شیلات و محیطزیست، گروه شیلات
تاریخ دریافت: 18/8/93 تاریخ پذیرش: 14/11/93
چکیده
استفاده از داورهای بیهوشی یکی از روشهای متداول جهت به حداقل رساندن و یا کاهش اثرات استرس در ماهیان میباشد. هدف از این مطالعه، بررسی اثرات میخک و امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات (CMSE) بر بیهوشی و گلوکز خون ماهی قزلآلای رنگینکمان (25/0±35/27 گرم) بود. ماهیان جهت بیهوشی در معرض غلظتهای مختلف CMSE (395، 526 و 657 میکرولیتر در لیتر) قرارگرفتند. نتایج به دست آمده نشان داد که زمان القاء بیهوشی با افزایش غلظت CMSE بهطور معنیداری کاهش یافت (05/0>P). با اینحال، زمان برگشت از بیهوشی با افزایش غلظت بیهوشکننده بهطور معنیداری افزایش یافت (05/0>P). سرعت زنش سرپوش آبششی در ابتدا افزایش و سپس با افزایش غلظت بیهوشکننده بهآرامی کاهش یافت. میزان گلوکز خون بهطور معنیداری تحت تأثیر غلظت بیهوشکننده بود (05/0>P). بیشترین مقادیر گلوکز بعد از بیهوشی و برگشت از بیهوشی مربوط به غلظت 657 میکرولیتر در لیتر بود. آزمایش دیگری نیز بهمنظور مقایسه امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات با پودر گل میخک انجام شد که در آن ماهیان در غلظت 526 میکرولیتر در لیتر CMSE و 200 میلیگرم در لیتر پورد گلمیخک غوطهور شدند. زمان القاء بیهوشی و زمان برگشت از بیهوشی در گروه CMSE سریعتر بود. همچنین، کمترین مقادیر گلوکز و بالاترین سرعت زنش سرپوش مربوط به گروه CMSE بود. در این مطالعه مرگومیری مشاهده نشد. نتایج این مطالعه نشان میدهد که کاربرد امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات در غلظت 526 میکرولیتر در لیتر میتواند برای بیهوشی ماهی قزلآلای رنگینکمان مناسب باشد.
واژه های کلیدی: بیهوشی، زمان القاء بیهوشی، نعناع، متیلسالیسیلات، قزلآلای رنگینکمان.
* نویسنده مسئول، تلفن: 09106071079، پست الکترونیکی: roohi26_iut@yahoo.com
مقدمه
در عملیات آبزیپروری مدرن، ماهیان اغلب در معرض عوامل مختلف استرسزا شدید قرار میگیرند (8). استرس موجب مجموعهای از پاسخهای فیزیولوژیکی میشود (19، 22، 23)، که به شدت میتواند رشد، تولیدمثل، عملکردهای ایمنی و میزان بازماندگی را تحت تأثیر قراردهد (15، 43). داروهای بیهوشکننده در کاهش یا بهحداقل رساندن استرس در ماهیان مؤثر شناخته شدهاند (27) و در سالهای اخیر، انواع مختلفی از داروهای بیهوشکننده بهعنوان ضداسترس برای کمک به صید، دستکاری، تکثیر مصنوعی، عملیات جراحی و حملونقل ماهیان استفاده میشود (16، 38). اگرچه بیهوشکنندهها میتوانند ابزاری ارزشمند برای اطمینان از آسایش حیوان طی این وقایع باشند، بااینحال میتوانند اثرات جانبی ناخواستهای داشته باشند که درنتیجه باید بااحتیاط مورد استفاده قرارگیرند (47).
طی سالیان گذشته، برای به حداقل رساندن اثرات استرس بر ماهیان، مطالعات گستردهای بهمنظور بررسی تولیدات طبیعی با خواص بیحسکنندگی صورت گرفته است (40)، که از مهمترین آنها میتوان به رزماری، میخک، بهلیمو و ریحان اشاره کرد (21، 25، 28، 34، 41، 42). گیاهان دارویی به علت دارا بودن مواد مؤثره گوناگون میتوانند در درمان بسیاری از بیماریها و علائم آنها مثل درد، مورد استفاده قرارگیرند (5). از طرفی با توجه به غنای اکولوژی گیاهی کشور ایران و سابقه فرهنگی استفاده از گیاهان بومی و همچنین صرفه اقتصادی و عوارض کمتر این نوع مواد، گیاهان دارویی در اولویت اول مطالعات قرار دارند (4).
نعناع سبز (Mentha spicata) متعلق به خانواده لامیاسه (Lamiaceae) با سرشاخههای معطر است که مصارف صنعتی و دارویی فراوانی دارد (1، 6). بومی ایران و در اکثر مناطق این گیاه را میتوان کشت کرد (8). از اسانس این گیاه در زمینه تهیّه داروهای مسکن در درمان تب، سردرد و غیره و در صنایع غذایی به عنوان طعمدهنده غذاها و شیرینیجات استفاده میشود (1). گونه نعناع خوراکی از لحاظ ترکیب اسانس تفاوتهایی با گونههای نعناع دارد که اصلیترین این تفاوتها عدم وجود منتول و تشکیل شدن ترکیبی به نام کاروون (Carvone) است که درصد بالایی (73%) از اسانس را شامل میشود (20). اثر بیحسکنندگی کاروون روی سیستم عصبی مرکزی و محیطی شامل اثرات ضد درد، آرامبخش و ضد تشنج است (21).
اسانس کاج حاوی ماده خالص متیلسالیسیلات است که در ساخت پمادهای مسکن درد استفاده میشود. متیلسالیسیلات را میتوان با استری کردن سالیسیلیک اسید با متانول سنتز کرد. ازجمله خواص دارویی آن میتوان به اثرات ضد درد، ضدالتهاب، مهار تجمع پلاکتها و سمیّت اشاره کرد (18).
میخک بهعنوان بیهوشکننده قدیمی، بیشتر معیارها و خواص بیهوشکننده خوب را داراست (7). اثرات بیهوشکنندگی میخک بر ماهیان مختلف توسط محققان گزارش شده است (28، 31، 33، 45). ائوژنول، ایزوائوژنول و متیلائوژنول از ترکیبات فعال میخک است، بهطوری که 85 تا 95 درصد میخک را ائوژنول تشکیل میدهد (9). عمده میخک مصرفی از سایر کشورها وارد میشود و در سالهای اخیر قیمت آن بهشدت افزایشیافته است (39)، از اینرو یافتن جایگزین برای آن میتواند مناسب باشد. لذا هدف از این مطالعه بررسی اثر بیهوشکنندگی امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات و تعیین غلظت مؤثر آن در قزلآلای رنگینکمان و مقایسه آن با پودر گل میخک، بهعنوان بیهوشکننده متداول در آبزیپروری است.
مواد و روشها
تهیّه ماهی: این پژوهش در پاییز 1392 در مرکز تحقیقات آبزیپروری شهید فضلی برآبادی دانشگاه علومکشاورزی و منابعطبیعی گرگان انجام شد. در این مطالعه، تعداد 40 قطعه ماهی نر قزلآلای رنگینکمان تهیّه و به مدت دو هفته آداپتاسیون انجام شد.
تهیّه امولسیون بیهوشی: امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات (CMSE) از 4/28% کاروون، 4% متیلسالیسیلات، بهعنوان اجزاء گیاهی و 25% گلیسیرین و 5% پلیسوربات 80 بهعنوان امولسیفایر در یک محلول آبی تشکیلشده است. اسانس نعناع از شرکت داروسازی گیاه اسانس (گرگان، ایران)، متیلسالیسیلات، گلیسیرین و پلیسوربات 80 از شرکت دانش صنعت پژوهش خزر (گرگان، ایران) تهیّه گردید. مواد تشکیلدهنده باهم ترکیب و با دستگاه هموژنایزر به مدت سه دقیقه با سرعت 8000 دور در دقیقه مخلوط شدند تا مایع سفید درخشان شکل گرفت (45).
برای تعیین غلظت مناسب امولسیون بیهوشی از ماهی قزلآلای رنگینکمان (با میانگین وزنی 25/0±35/27 گرم و میانگین طول کل 2/0±61/15 سانتیمتر) استفاده شد که بهطور تصادفی به سه گروه پنجتای تقسیم شدند. براساس مطالعات گذشته، غلظتهای موردنظر برای انجام آزمایش عبارت بود از 395، 526 و 657 میکرولیتر در لیتر که به آبی با دمای 5/19 درجه سانتیگراد و pH در حدود 1/7 اضافه گردید (45). در این آزمایش، مدتزمان القاء بیهوشی، مدتزمان بازگشت از بیهوشی، سرعت زنش سرپوش آبششی طی القاء بیهوشی و نیز در زمان بازگشت از بیهوشی و میزان گلوکز خون بعد از بیهوشی و بعد از برگشت از بیهوشی محاسبه گردید.
برای اندازهگیری گلوکز، با استفاده از سرنگ غیرهپارینه از ساقه دمی ماهیان خونگیری شد و نمونههای خون در دمای اتاق سانتریفیوژ (5 دقیقه، دور در دقیقه 6000) و سرم جداشده و در دمای 20- درجه سانتیگراد تا زمان آنالیز نگهداری شد. میزان گلوکز با استفاده از دستگاه اسپکتوفتومتر و کیتهای تجاری (شرکت پارس آزمون، ایران) اندازهگیری شد.
آزمایش دوّم: برای مقایسه اثر بیهوشی امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات با پودر گلمیخک، دزهای تجربی 526 میکرولیتر در لیتر CMSE و 200 میلیگرم در لیتر پودر گلمیخک برای بیهوشی قزلآلای رنگینکمان استفاده شد.
تجزیهوتحلیل دادهها به روش آنالیز واریانس یکطرفه و آزمون دانکن جهت مقایسه میانگینها انجام شد. اختلاف بین میانگینها در تیمارهای مختلف با سطح اطمینان (05/0P<) تعیین گردید. برای عملیات آماری از نرمافزار 16 SPSS استفاده شد.
نتایج
نتایج تحقیق حاضر نشان داد که میانگین زمان ایجاد
بیهوشی در بین غلظتهای مختلف امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات تفاوت معنیداری داشت (05/0>P). بهطوریکه، بیهوشی با غلظت 657 میکرولیتر در لیتر در مقایسه با غلظتهای دیگر سریعتر ایجاد شد (شکل 1).
شکل 1- زمان بیهوشی و برگشت از بیهوشی (میانگین± انحراف معیار) در قزلآلای رنگینکمان بیهوش شده با CMSE
حروف انگلیسی غیرمشابه بیانگر وجود اختلاف معنیدار و حروف انگلیسی مشابه بیانگر عدم وجود اختلاف معنیدار میباشد.
میانگین زمان لازم برای برگشت از بیهوشی 205-137 ثانیه بود. علاوهبراین، متوسط سرعت زنش سرپوش آبشش طی بیهوشی و نیز طی برگشت از بیهوشی در تیمارهای مختلف تفاوت معنیداری داشت (05/0>P) و بیشترین سرعت زنش آبشش در غلظت 526 میکرولیتر در لیتر مشاهده شد (شکل 2).
شکل 2- سرعت زنش سرپوش آبشش (میانگین± انحراف معیار) در قزلآلای رنگینکمان بیهوش شده با CMSE
حروف انگلیسی غیرمشابه بیانگر وجود اختلاف معنیدار و حروف انگلیسی مشابه بیانگر عدم وجود اختلاف معنیدار میباشد.
میزان گلوکز بعد از بیهوشی و بعد از برگشت از بیهوشی بهطور معنیداری در غلظت 657 میکرولیتر در لیتر افزایش یافت (05/0>P) (شکل 3).
شکل 3- متوسط میزان گلوکز (میانگین± انحراف معیار) در قزلآلای رنگینکمان بیهوش شده با CMSE
حروف انگلیسی غیرمشابه بیانگر وجود اختلاف معنیدار و حروف انگلیسی مشابه بیانگر عدم وجود اختلاف معنیدار میباشد.
نتایج آزمایش دوم نشان داد که زمان ایجاد بیهوشی در تیمار CMSE در مقایسه با پودر گلمیخک بهطور قابل توجهی کاهش یافت (شکل 4).
شکل 4- القاء و برگشت بیهوشی (میانگین± انحراف معیار) در ماهیان بیهوششده با پودر گلمیخک یا CMSE
علاوه براین، سرعت زنش سرپوش آبششی در ماهیان بیهوش شده با امولسیون نیز افزایش یافت (شکل 5). سطوح گلوکز بعد از بیهوشی در CMSE نسبت به پودر گلمیخک کاهش یافت (شکل 6). ماهیان مورد آزمایش تا 48 ساعت از نظر تلفات احتمالی تحت کنترل بودند که هیچ مورد تلفاتی در میان آنها مشاهده نشد.
شکل 5- سرعت زنش سرپوش آبششی (میانگین± انحراف معیار) در ماهیان بیهوششده با پودر گلمیخک یا CMSE
شکل 6- میزان گلوکز (میانگین± انحراف معیار) در ماهیان بیهوششده با پودر گلمیخک یا CMSE
بحث و نتیجهگیری
داروهای بیهوشکننده میتوانند در آبزیپروری و فرآیندهای زیستشناسی ماهیان برای بیحس کردن طی دستکاری و در نتیجه جلوگیری از آسیبهای فیزیکی و استرس ماهیان مفید باشند (27، 29). فاکتورهای متعددی مانند گونهماهی، اندازهی بدن، جنسیت ماهی و کیفیت آب (مانند سختی، دما و شوری) بر عملکرد بیهوشکنندهها اثر میگذارند (12، 17، 46). معیارهای اساسی که برای ارزیابی بیهوشکننده مطلوب در آبزیپروری در نظر گرفته میشود عبارتند از: در دسترس و برگرفته از طبیعت باشد، برای ماهی، انسان و محیطزیست زیانی نداشته باشد، بهسرعت دفع یا متابولیزه شود و در بافتها باقی نماند و نیازی به دورهی دفع دارو نباشد و بیهوشی را سریع و با حداقل استرس القاء کند (30، 35).
مطالعه حاضر نشان داد که امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات میتواند بدون مشاهده تلفات و با موفقیت باعث بیهوشی قزلآلای رنگینکمان شود. در این مطالعه، باگذشت 270-68 ثانیه تمام ماهیها در غلظتهای 395، 526 و 657 میکرولیتر در لیتر وارد مرحله 4 بیهوشی شدند. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت ماده بیهوشکننده، زمان رسیدن به مرحله 4 بیهوشی کاهش مییابد. این نتایج در مورد سایر بیهوشکنندهها مانند گلمیخک، بیکربنات سدیم و اسانس آویشن نیز گزارش شده است (3 و 10). بنابراین، زمان ایجاد بیهوشی با غلظت امولسیون بیهوشی رابطه مستقیم دارد (37). علاوهبراین، متوسط زمان برگشت از بیهوشی با افزایش دز ماده بیهوشی افزایش یافت. این نتایج با مطالعه ضرغام و همکاران (1391) بر قزلآلای رنگینکمان بیهوش شده با تنباکو مطابقت دارد.
شکل 2 تغییرات سرعت زنش سرپوش آبشش قزلآلای رنگینکمان را طی القاء بیهوشی و طی برگشت از بیهوشی نشان میدهد. در ابتدا با افزایش غلظت بیهوشکننده، سرعت زنش سرپوش افزایش و سپس کاهش یافت که با مطالعه روحی و ایمانپور (2015) بر ماهی کپور معمولی بیهوش شده با اسانس نعناع و اسانس متیلسالیسیلات مطابقت دارد. سرعت زنش سرپوش آبشش طی بیهوشی و طی برگشت از بیهوشی در بین تیمارهای مختلف تفاوت معنیداری داشت. بهطوریکه، بیشترین سرعت زنش سرپوش طی القاء بیهوشی و برگشت از بیهوشی مربوط به تیمار 526 میکرولیتر در لیتر بود. گونههای مختلف ماهیان سرعت زنش سرپوش آبششی متفاوتی دارند که میتواند میزان جذب داروی بیهوشکننده و القاء بیهوشی را نشان دهد.
بهدلیل اینکه پاسخ به داروهای بیهوشکننده در هرگونه بسیار متنوع است، آزمایش استفاده از آنها امری ضروری است (25). آنالیز پارامترهای خونی یکی از روشهای ارزشمند برای ارزیابی داروهای بیهوشکننده است، زیرا نشان میدهد که اثرات فیزیولوژیکی داروهای بیهوشی به گونه و سن ماهی بستگی دارد (11). میزان گلوکز شاخصی متداول برای پاسخ به استرس در ماهیان استخوانی است (24)، بهطوری که استرس میتواند میزان گلوکز را افزایش دهد (13، 14، 15). در این مطالعه، میزان گلوکز در ماهیان بیهوش شده با دز 657 میکرولیتر در لیتر بهطور معنیداری افزایش یافت. هولوی (Holloway) و همکاران (2004) نشان دادند که پاسخ به استرس در قزلآلای رنگینکمان بیهوش شده با دزهای بالای اسانس میخک در مقایسه با دزهای پایینتر، افزایش یافت که با نتایج این مطالعه مطابقت دارد (26).
طبق نتایج بدست آمده از این مطالعه، غلظت 526 میکرولیتر در لیتر برای بیهوشی مناسب تشخیص داده میشود. در مطالعه روحی و ایمانپور (Roohi)(2014) براثر امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات در بیهوشی کپور معمولی با میانگین وزنی 23/1±59/11 گرم، غلظت 526 میکرولیتر در لیتر مناسب تشخیص داده شد (36).
نتایج آزمایش دوّم نشان داد که CMSE القاء بیهوشی و برگشت از بیهوشی سریعتری نسبت به پودر گلمیخک دارد (شکل 4). علاوهبراین، سرعت زنش سرپوش آبششی در ماهیان بیهوش شده با CMSE در مقایسه با پودر گل میخک بیشتر بود (شکل 5). بسیاری از بیهوشکنندهها اثر بازدارندگی بر سیستم تنفسی دارند که منجر به کاهش میزان تنفس شده و بدنبال آن توانایی دفع ماده بیهوشی از سیستم آبششی ماهیان کاهش مییابد (34). در این مطالعه میزان گلوکز بعد از بیهوشی در ماهیان بیهوش شده با CMSE نسبت ماهیان بیهوش شده با پودر گلمیخک بهطور قابلتوجهی کمتر بود. بااینحال، سطوح آن بعد از برگشت از بیهوشی در هر دو گروه تفاوت قابل مشاهدهای نداشت (شکل 6).
با توجه به اینکه پس از انجام آزمایش تلفات یا رفتارهای غیرطبیعی در ماهیها طی 48 ساعت تحت نظر گرفتن آنها مشاهده نگردید، به نظر میرسد که CMSE اثرات منفی بر فیزیولوژی یا رفتار ماهی ندارد و از آنجایی که یک ترکیب گیاهی است انتظار میرود که بهآسانی در محیط تجزیه شود و اثرات سوء زیستمحیطی نیز نداشته باشد. از آنجایی که اثر همافزایی ترکیب داروهای بیهوشی بهخوبی ثبتشده و اساس برنامههای پزشکی برای کنترل درد است (44)، با توجه به نتایج این تحقیق میتوان گفت که امولسیون اسانس نعناع و متیلسالیسیلات میتواند در کنار سایر بیهوشکنندهها بهعنوان یک داروی بیهوشی ترکیبی مؤثر و مطلوب مدنظر قرارداد.