تآثیر استرس ناشی از فرمالین و شوری بر القای سیستی َArtemia parthenogenetica

[پسری از بابلسر 1,800]

[h=2][/h]

چکیده :

تأثیر غلظت های مختلف فرمالین (3-01/0 %) به عنوان تابعی از شوری پرورش (ppt 200-20) بر روی القای سیستی Artemia parthenogenetica مورد مطالعه قرار گرفت . مشخص شد که بازماندگی A.parthenogenetica هم تحت تأثیر غلظت فرمالین است و هم مدت زمان مواجهه با آن . القای سیستی در مدت زمان مواجهه بیشتر از 6 ساعت با فرمالین ، با مرگ و میر همراه است . دو فاکتور آنالیز شده در تست ANOVA نشان داد که از لحاظ آماری زمان مواجهه با فرمالین در تمام غلظت های تست شده فرمالین ، مهم تر ازتأثیر مستقل میزان شوری است . در طول مدت استرس تست شده ، رابطه مثبتی بین تعداد کیست های آزاد شده با غلظت فرمالین برقرار است . در ساعت اول استرس ، القای سیستی محدوده ای بین 2./. ±52/1 عدد بود . مشخص شد که حداکثر القای سیستی در A.parthenogenetica بستگی به غلظت فرمالین و شوری دارد . در فرمالین 2 و 3 % ، بیشترین تعداد سیست های رها شده در ساعت اول به ترتیب در 20 و 40 ppt و 20 و 80 ppt است . دو فاکتور تست ANOVA نشان داد که تأثیر شوری و مدت زمان مواجهه با آن در غلظت های پایین فرمالین (01/0 و 05/0) نسبت به غلظت های بیشتر آن قابل ملاحظه تر است .

مقدمه :

میگوی آب شور آرتمیا (crustacea-Anostraca) در محیط های با شوری زیاد به خصوص در کارگاه های ساحلی دیده می شود .جمعیت طبیعی آرتمیا در 360 نقطه در 55 کشور از 5 قاره دیده می شود . آرتمیا هم در مرحله لاروی و هم در شکل بالغ (زی توده آرتمیا) نه تنها خوب است بلکه اغلب از تمام غذاهای زنده در آبزی پروری پرکاربردتر است . آرتمیا به عنوان غذا به لارو ماهی و میگو ، همچنین ماهی و میگوی بالغ در استخرهای پرواربندی داده می شود .

حضور آرتمیا در تعداد کافی در محیط های پر نمک نه تنها برای شکوفایی جلبکی ، بلکه برای فراهم کردن مواد ضروری و لایه مناسب در شکل گیری مواد متابولیتی آرتمیا و تجزیه آرتمیا برای توسعه هالوباکترها در استخرها ضروری است . غلظت زیاد هالوباکترهای قرمز یک افزایش در جذب گرما را باعث می شود که این افزایش گرما منجر به افزایش مقدار شوری و همچنین افزایش نسبت رسوب مواد آلی حل شده که منجر به شکل گیری کریستال های بزرگ نمک و بهبود کیفیت نمک می شود .

آرتمیا می تواند به آسانی توسط حشرات ، لارو ماهی ، سخت پوستان و گونه های دیگر گوشتخوار شکار شود . تنها دفاع مؤثر آن در برابر شکارچیان ، سازگاری با محیط های دارای شوری زیاد است که در این محیط اغلب شکارچیان از بین می روند .

آرتمیاها *****فیدر غیرانتخابی هستند و از مواد ریز با منشأ زیستی همچنین ارگانیزم های زنده دارای اندازه مناسب ( آلگ های میکروسکوپی و باکتری ها ) تغذیه می کنند .

بسته به شرایط محیطی با روش های تخم گذاری یا زنده تخم گذاری تکثیر می شوند . در سطح مناسب شوری زنده تخم گذار( به صورت ناپلی ) است ، در حالی که در شوری های استرس زا سیست تولید می کنند (تخم گذار ) .

تحقیقات تفریخ گاه ها و گزارشات اضافه شده در تکثیر و پرورش ماهیان دریایی و میگو نشان می دهد که ضرورت و نیاز استفاده از غذای زنده مثل آرتمیا با کیفیت بالا به صورت سیست و زی توده های بزرگ افزایش یافته است . استفاده از زی توده آرتمیا در اواخر دهه هفتاد 1000 تن بود اما به 3500 تن در سال 1987 و 20000 تن در سال 2000 افزایش یافت . به همین روش تخمین زده می شود که مصرف سیست آرتمیا در آبزی پروری در حدود 1000تن در سال 1992 بوده است . بعد از آن انجام تحقیقات پر دامنه روی تولید سیست و بدین طریق زی توده غذای زنده که به صورت فراوان مورد نیاز و در خواست بود ، شروع شد .

سیست نه تنها در شرایط نا مساعد محیطی زنده می ماند ، بلکه گسترش آرتمیا را به وسیله باد و پرندگان خصوصأ فلامینگو که در مسافت های طولانی مهاجرت می کند ، باعث می شود . یکی از مهمترین مزایای استفاده از آرتمیا به عنوان غذای زنده در آبزی پروری ، وجود آرتمیا به صورت سیست های خشک است که می تواند به صورت طولانی مدت ذخیره شوند و هرگاه که نیاز باشند به آسانی تفریخ شوند . این مزیت ، مشکل بیولوژیکی و فنی بازماندگی ، نیاز به مولد و پرورش آرتمیا را مرتفع می کند .

تحقیقات انجام شده در کالیفرنیا یک همبستگی مثبت بین حضور آهن در محیط با افزایش سنتز هموگلوبین و تولید سیست را نشان داد . فاکتورهایی مثل شوری ، درجه حرارت ، فرمالین و تولیدات گیاهی ، تولید سیست در آرتمیا را تحریک می کند .

مطالعات اخیر روی آرتمیا به صورت واضح نشان داد که القای سیستی می تواند به زمان کوتاه یک ساعت با استفاده از فرمالین به عنوان عامل محرک شیمیایی نسبت به زمان طولانی تر در شرایط طبیعی برسد . اما میانگین سایز سیست القا شده ، نسبت به جمعیت طبیعی متفاوت است . در جمعیت طبیعی رهاسازی سیست و ناپلی وابسته به شرایط محیطی و عوامل ژنتیکی است . شدت استرس فاکتورهای محیطی می تواند به وسیله تولید سیست و ناپلی آرتمیا شناسایی شود . در تحقیقات اخیر اثر متقابل شوری و فرمالین روی تولید و بازماندگی سیست و ناپلی آرتمیا برای درک سطح بهینه و مناسب فاکتورهای محیطی بررسی شده است .

مواد و روش ها :

جمع آوری آرتمیا و تفریخ سیست آرتمیا

میگوی آب شور Artemia parthenogenetica به صورت بومی ، نژادی هندی است که دارای پتانسیل تولید مثلی زیادی است . برای این پژوهش ، سیست آرتمیا از کارگاه آب شور Thamaraikulam در حدود 16 کیلومتری جنوب Nagercoil جمع آوری شد و با آب شیرین آبکشی شد و در استوانه های شفاف یک لیتری با آب دریا با غلظت 5/1 گرم در لیتر یا ppt 35 تکوین یافت . در تمام طول تفریخ دما در1 ±27 درج سانتی گراد و ph ، 8 تنظیم شد و ظروف به طور شدید هوادهی می شد . نور (Lux 2000) به وسیله لامپ قرار داده شده در نزدیک ظروف تفریخ تأمین می شد . دوره نوری هم D/L 16:8 بود . بعد از 24 ساعت انکوباسیون ، ناپلی مشاهده شد . برای پرورش آرتمیا ، محیط کشت با حل کردن نمک تبخیری تجاری موجود در دریا آماده شد . شوری محیط کشت ppt 80 و با شوری سنج انکساری اندازه گیری شد . گزارش شده که سبوس برنج یک منبع غذایی مناسب و ارزان قیمت برای کشت متراکم آرتمیا است .

استرس فرمالین :

طرح آزمایش

کشت های stock َA.parthenogenetica در تانک هایی با دمای 1 ±27 نگهداری و با سبوس برنج تغذیه شده بود . شوری محیط کشت ppt80 نگه داشته شده بود . غلظت فرمالین انتخاب شده برای این آزمایش 40% بود . حیوانات این آزمایش تحت شوری های مختلف از 20 ، 40 ، 80 ، 120 ،160 و 200 ppt قرار گرفته و با سبوس برنج تجاری تغذیه شدند . بالغین سالم A.parthenogenetica برای آزمایش القا قرنطینه شدند . برای بررسی تأثیر فرمالین ، همان گروه بالغ A.parthenogenetica درمعرض غلظت های مختلف فرمالین ، 01/0 ، 05/0 ، 1/0 ، 5/0، 1 ، 2 و 3 % در شوری های مختلف یعنی 20 ، 40 ، 80 ، 120 ، 160 و 200 ppt قرار گرفتند . شوری مورد نظر با استفاده از آب دریا و اضافه کردن آب شیرین و نمک Nacl تأمین شد . موجودات بقا یافته و سیست های تولید شده در فواصل زمانی 1 ، 3 ، 6 و 24 ساعت شمرده و یادداشت شده بود . همه بررسی ها در دمای 1 ±27 انجام شد.

تحلیل های آماری :

نتایج به دست آمده در پژوهش اخیر تحت آزمون ANOVA قرار گرفت . تفکیک کردن پراکندگی کل به پراکندگی به خاطر شرایط متفاوت آزمایش ( مثل شوری ، درجه حرارت و غیره ) به وسیله تبعیت از روش بیان شده به وسیله Zar انجام شد .

نتایج :

بازماندگی :

کشت شده در شوری ppt 80 در غلطت های متفاوت فرمالین در شوری های متفاوت، سیست ها را آزاد کردند ، اما بقا طی ساعت اول در غلظت های کم ( 01/0 ، 05/0 ، 1/0 ، 5/% ) 88% بود و در غلظت های بالا (1 ، 2 و 3 %) 60% بود . پس از 6 ساعت القای سیستی با مرگ و میر ادامه داشت . درصد بقا به 0% در بیشترین غلظت در 24 ساعت در تمام شوری های تست شده ، کاهش یافت. آنالیز متقابل واریانس نشان داد که بی تئجهی از غلظت های متفاوت فرمالین ، باعث مرگ A.parthenogenetica مواجه شده در شوری های مختلف است که بیشترین تأثیر در غلظت 3% فرمالین است .

تولید ناپلی :

توجه به این مطلب جالب توجه است که تولید ناپلی در غلظت های تست شده فرمالین در تمام شوری های تست شده ، صفر بود .

القای سیستی :

شکل های 8 تا 14 ، نتایج به دست آمده برای القای سیستی در بالغین A.parthenogenetica که در معرض غلظت های متفاوت فرمالین ( 01/0 ، 05/0 ، 1/0 ، 5/0، 1 ، 2 و 3 % ) طی یک دوره آزمایش 24 ساعته را توضیح می دهد .

 

 

در ساعت اول تعداد سیست های رها شده 02/0 ± 52/1 ، 245/0 ± 2/2 ، 245/0 ± 08/4 ، 024/ ± 08/4 ، 2/0 ± 2/3 ، 04/0 ± 88/3 ، 024/0 ± 32/7 و 548/0 ± 4/1 به ترتیب در غلظت 01/0 ، 05/0 ، 1/0 ، 5/0 ، 1، 2 و 3 % در ppt 80 بود . بیشترین تعداد سیست های رها شده در غلظت 3% فرمالین طی ساعت اول آزمایش در شوری های کم ( ppt 40 و 20 ) بود . در غلظت 2% بیشترین تعداد سیست های رها شده ، طی ساعت ششم آزمایش در شوری 20 و 40 ppt بود . آزمون ANOVA نشان داد که اثر شوری ومدت زمان مواجهه با آن ، تأثیر بیشتری در غلظت های کمتر فرمالین نسبت به غلظت های بالای فرمالین است . همچنین نشان داد که در بیشترین غلظت ( 3% ) ، تأثیر شوری و مدت زمان آزمایش از نظر آماری معنی دار نیست . (05/0

[پسری از بابلسر 1,800]

بحث :

میگوی آب شور آرتمیا در محیط های گوناگون که محیط هایی با شوری بالا ، حرارت شدید ، میزان بالای اشعه ماورای بنفش و اکسیژن بسیار کم می باشد ، پخش شده است . این شرایط زیست محیطی سخت بدین معنی است که آرتمیا می تواند به عنوان یک ارگانیزم مدل مفید برای پاسخ به استرس در تمام سطوح بیولوژیکی مطرح شود .

زنده تخم گذاری و تخم گذاری دو روش تولید مثل در میگوی آب شور A.parthenogenetica است . آرتمیا در شرایط محیطی مطلوب تولید مثل زنده تخم گذاری انجام می دهد و هنگامی که شرایط نامساعد شود ، تخم گذار است . آزمون کشت آرتمیا به صورت همه جانبه به وسیله چندین کارگر در شرایط متفاوت غذا ، درجه حرارت ، شوری ، چگالی و غیره انجام شده است . کیفیت و کمیت غذا نیز در تولید سیست مؤثر است . علاوه بر این آهن موجود در آب و کلروفیل نقش مهمی در تولید سیست به عهده دارند . در اوایل سال 1915 Abonye نشان داد که شوری یکی از عوامل القا کننده در تولید سیست آرتمیاست .

هدف از این مطالعه با یک روش معمول استاندارد در القای جمعیت آرتمیا برای تغییر زنده تخم گذاری به تخم گذاری ، یعنی تولید سیست است . این می تواند یک ابزار بسیار عملی برای روش هایی باشد که پرورش انبوه زی توده آرتمیا از چنین سیست های القا شده را شامل می شود . در این مطالعه ، شوری شدید بر الگوی تولید مثل تأثیرگذار است . در مطالعه روی A.parthenogenetica به وسیله Balasundaram و Kumargure یک افزایش خطی در تولید سیست با شوری پرورش گزارش شد . در این مطالعه القای تولید سیست با افزایش یافتن شوری کاهش یافت . 80

مهمترین تأثیر نوسان شوری این است که منجر به رقیق شدن شدید آب می شود و این روی بقای آرتمیا در محل های نمک گیری تآثیر گذاشت که به وسیله Bhargara و همکارانش گزارش شده است . نوسانات گسترده در شوری به وسیله تابش خورشیدی یا رقیق شدن ناشی از باران نقش مهمی در القای روش تولید مثل در آرتمیا بازی می کند . این نوع نوسانات ناگهانی و نامطلوب در شوری روی تولید مثل بالغین اثر می گذارد . Kuruppu و EKARANTE گزارش کردند که تغییر در شوری و عمق آب در اندازه جمعیت آرتمیا تأثیر دارد .

درپژوهش کنونی دامنه شوری از 20 به 200 ppt ( پایین ترین و بالاترین ) است و تولید سیست را حمایت می کند . A.parthenogenetica قادر است که شوری های بیشتر را تنها برای مدت کوتاهی تحمل کند و زنده بماند . Cole و Brown اظهار داشتند که غلظت بالای ترکیبات خاصی مثل CO3 ، بی کربنات و پتاسیم برای آرتمیا کشنده است . در مطالعه کنونی ، فرمالین به خوبی به عنوان ضد عفونی کننده مؤثر در آبزی پروری شناخته شده چرا که در بدن حیواناتی که در معرض آن قرار می گیرند ، باقی نمی ماند .

نتایج نشان داد که تعداد سیست های رها شده که در معرض فرمالین 3% بودند ، در محیط 20 و 40 ppt ، در ساعت اول بیشتر است . احتمالأ دلیل آن ممکن است به خاطر تغییر ناگهانی در محیط کشت و غلظت زیاد فرمالین باشد . استحصال سیست در ساعت به طور طبیعی پایین بود واین به دلیل کاهش غلظت فرمالین به وسیله تبخیر در محیط پر نمک است . مطالعه به وسیله John روی A.parthenogenetica ، آرتمیا سیست ها را در یک ساعت از هنگامی که فرمالین فراهم باشد ، تولید می کند . Lavens و Sorgeloos گزارش کردند که در شرایط آزمایشگاهی تخم گذاری وقتی که محیط دارای غلظت پایین اکسیژن حل شده یا در حضور کمپلکس آهن( فریک EDTA ) انجام می شود . طبق نظر Dultrieu فقط سطح پایین اکسیژن ، سنتز هموگلوبین را تحریک می کند ( تسهیل تنفس ) . آرتمیای ماده از هموگلوبین خود به عنوان یک عنصر اساسی در شکل گیری پوسته سیست استفاده می کند . غلظت اکسیژن بهینه در محیط ppt 20 ، به عنوان یک سد فیزیولوژیکی اساسی در آرتمیای ماده ( بر خلاف تیمار محلول فرمالین ) عمل می کند که از رها کردن سیست به مقادیر زیادتر جلوگیری می کند . رها سازی سیست در غلظت های 1% و 5% بیشتر به عقب می افتد . این می تواند به دلیل غلظت بسیار کم محلول فرمالین باشد . در محلول 2 و 3 % فرمالین ، رها سازی سیست بیشتر بود . Lavens و Sorgeloosبا کار کردن روی A.parthenogenetica 60 گرم سیست در متر مکعب در روز در یک جمعیت از 10000 nos در لیتر به وسیله استفاده از گاز نیتروژن بی اثر برداشت کردند . در A.franciscana و A.persimilis ، سیست ها به وسیله استفاده از استرس ناگهانی شوری ( از 40 به 10 ppt ) تولید شدند . سیست به وجود آمده به وسیله استفاده از محرک شیمیایی فرمالین در A.parthenogenetica نه تنها سایز بلکه اغلب مراحل تفریخ شدن را شتاب بخشید .

در طول سال های اخیر ، استفاده در مقیاس تجاری از زی توده آرتمیای برداشت شده از کارگاه های شور ساحلی بومی یا تولید شده در کارگاه های شور کود گیاهی داده شده ، بیشتر و بیشتر مفید است ؛ خصوصأ در ماهیانی که شروع به تغذیه فعال کرده اند ، همچنین در پرورش میگو . Dobblier و همکاران استفاده از مواد زاید و نا محلول مثل سبوس برنج ، سبوس ذرت ، دانه سویا ، لاکتوسرم و ملاس نیشکر در کشت فوق متراکم آرتمیا را گزارش کردند .

Dutrieu ، Berthelemy ، Hedgecock گزارش کردند که کمبود اکسیژن موجب تولید سیست می شود . اما مطالعاتی که توسط Vandue و همکاران ، Heip وهمکاران وLavens وSorgeloos انجام شد نشان داد که هموگلوبین خاصی به تنهایی تولید سیست در آرتمیا را باعث می شود . فاکتورهای محیطی دیگر مثل دوره نوری ، درجه حرارت و چگالی موجود بر روی نوع تولید مثل آرتمیا مؤثر است . مطالعه روی القای سیستی مهم است چرا که سیست دو عملکرد مهم دارد ؛ یعنی آنها منبع و ضامن بقای جمعیت در شرایط نا مطلوب و مسئول پراکندگی مؤثر موجود هستند .

نتیجه گیری :

این مطالعه نشان می دهد که عوامل القا کننده مثل فرمالین (شیمیایی ) وشوری (فاکتور محیطی ) تخم گذاری در میگوی دارای دو جنس ، A.parthenogenetica را القا کرد . اثر تعامل این پارامترهای تست شده محصول و نتیجه قابل توجه و مهم اطلاعات بدست آمده روی بقا و تولید سیست از مطالعات انجام شده روی جمعیت آرتمیاست . در غلظت فرمالین 2 و 3 % در شوری 0 و 40 ppt یا 20 و 80 ppt ، A.parthenogenetica بیشترین تعداد سیست را رها کرد .