فهرست مطالب

فصلنامه فیزیولوژی و بیوتکنولوژی آبزیان
سال دهم شماره 4 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/12/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • رشید علیجانی اردشیر*، داریوش غلامی، سارا رستگار، عبدالعلی موحدی نیا، امیر پرویز سلاطی، ابراهیم ذبیحی صفحات 1-19
    مطالعه حاضر با هدف بررسی تاثیر نونیل فنول بر فعالیت سیستم ایمنی ماهی قرمز از طریق اندازه گیری میزان تجمع رنگدانه های ملانوماکروفاژی در بافت کلیه و طحال ماهی قرمز انجام شده است. از این رو، ماهی های نابالغ به مدت 25 روز در معرض غلظت های 6-10 و 7-10 مولار نونیل فنول قرار گرفتند. مراحل آماده سازی بافت کلیه و طحال و رنگ آمیزی های هماتوکسیلین- ایوزین، پرلز پروسین بلو و اسید پریودیک شیف به ترتیب برای شناسایی ملانین، هموسیدرین و لیپوفوشین انجام شد. سپس برای کمی سازی رنگدانه ها از نرم افزار Image J (ver. 1.53 e) استفاده شد. قرار گرفتن ماهی در معرض نونیل فنول منجر به کاهش تشکیل مراکز ملانوماکروفاژی حاوی رنگدانه هموسیدرین در طحال شد و تاثیری بر تشکیل مراکز حاوی این رنگدانه در کلیه نداشت. تشکیل مراکز ملانوماکروفاژی حاوی رنگدانه لیپوفوشین به ترتیب در طحال و کلیه پس از مواجهه با نونیل فنول کاهش و افزایش یافت (05/0P<)، درحالی که نونیل فنول منجر به افزایش تشکیل مراکز ملانوماکروفاژی در هر دو اندام به صورت وابسته به غلظت شد. به طور کلی، در میان سه رنگدانه موجود در مراکز ملانوماکروفاژی، ملانین به صورت وابسته به غلظت افزایش یافت و به نظر می رسد شاخص بهتری برای قرار گرفتن در معرض نونیل فنول باشد.
    کلیدواژگان: نونیل فنول، ملانوماکروفاژ، رنگدانه ها، مواد شیمیایی مختل کننده غدد درون ریز
  • مرضیه واثقی، مجتبی علیشاهی*، محمدرضا تابنده، مسعود قربانپور، محمد خسروی صفحات 21-40
    باکتری Aeromonas hydrophila یکی از مهم ترین باکتری های بیماری زای ماهی است که سبب سپتی سمی هموراژیک، آب آوردگی محوطه شکمی و مرگ و میر در سنین متفاوت و در گونه های مختلف ماهی به ویژه کپورماهیان می شود. ایمن سازی یکی از روش های مناسب برای پیشگیری از این بیماری است. استفاده از سازه های ژنی حاوی آنتی ژن های اختصاصی باکتری ها در سال های اخیر به منظور توسعه واکسن هایی با کارایی بالا و استفاده در روش های آسان تر مانند تجویز خوراکی در آبزی پروری توسعه یافته است. در مطالعه حاضر، پروتیین aopB سیستم ترشحی تیپ III باکتری A. hydrophila جدا شده از کپورماهیان استان خوزستان به منظور طراحی یک سازه ژنی مدل واکسن DNA در پلاسمید یوکاریوتی بیانی pCDNA3.1 همسانه سازی شد. در این پژوهش از جدایه باکتری A. hydrophila که از ماهیان کپور مبتلا به سپتی سمی آیروموناسی در مزارع پرورشی استان خوزستان جداسازی و با روش مولکولی و فنوتیپی تایید شده بودند، استفاده شد. توالی ژن aopB از بانک ژن NCBI استخراج و ناحیه کد کننده ژن با استفاده از آغازگرهای حاوی نواحی برش آنزیم های EcoRI و NheI تکثیر شد. سپس محصول PCR در پلاسمید بیانی یوکاریوتی pCDNA3.1-HisA الحاق و با استفاده از شوک حرارتی به باکتری TOP10-F' انتقال داده شد. پس از غربالگری کلون های مثبت با استفاده از کلونی PCR و تعیین توالی، سازه ژنی pCDNA3.1-AopB با استفاده از روش الکتروپوراسیون به سلول های CHO منتقل و بیان پروتیین نوترکیب با استفاده از روش وسترن بلات در لیز سلولی ارزیابی شد. نتایج PCR و تعیین توالی سازه ژنی نشان دهنده همسانه سازی ژن aopB به طول تقریبی 1000 جفت باز در پلاسمید pCDNA3.1-HisA بود. آزمون وسترن بلات با استفاده از آنتی بادی ضد HisTag وجود یک پروتیین با وزن مولکولی حدود 36 کیلودالتون را نشان داد. در مجموع، سازه ژنی pCDNA3.1-AopB حاوی ژن aopB طراحی و مورد تایید قرار گرفت. از این سازه ژنی می توان در مطالعات بالینی به منظور بررسی ایمنی زایی در کپورماهیان در بیماری زایی تجربی با A. hydrophila استفاده کرد.
    کلیدواژگان: Aeromonas hydrophila، aopB، سازه ژنی، واکسن DNA
  • بهنام آریان، جواد قاسم زاده، سراج بیتا* صفحات 41-58
    قرارگیری آبزیان در معرض نقره همانند فلزات سنگین دیگر به دلیل تولید رادیکال های آزاد سبب ایجاد آسیب اکسیداتیو و تغییرات بیوشیمیایی در موجودات می شود. بنابراین، در مطالعه حاضر تغییرات سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی و متابولیکی میگوی وانامی (Litopenaeus vannamei) طی 21 روز مواجهه با نیترات نقره بررسی شد. بدین منظور میگوها با غلظت های مختلف نیترات نقره شامل تیمار 1: LC50%10 (0084/0 میلی گرم در لیتر)، تیمار 2: LC50%25 (021/0 میلی گرم در لیتر)، تیمار 3: LC50%50 (042/0 میلی گرم در لیتر) و تیمار 4: LC50%75 (063/0 میلی گرم در لیتر) و تیمار شاهد مواجه شدند. طبق نتایج، فعالیت سوپراکسید دیسموتاز در تیمارهای 3 و 4 و ظرفیت آنتی اکسیدانی کل در تیمار 4 به طوری معنی داری کاهش یافت (05/0P<). اما فعالیت مالون دی آلدیید در تیمار 4 افزایش معنی داری داشت (05/0P<). فعالیت کاتالاز و گلوتاتیون در هیچ یک از تیمارها با تیمار شاهد تفاوت معنی داری نشان نداد (05/0P>). از بین شاخص های متابولیکی، فقط در تیمار4 پروتیین کاهش معنی دار و گلوکز، کلسترول و تری گلیسیرید افزایش معنی دار داشتند (05/0P<). اما میزان فسفر و کلسیم تفاوت معنی داری را نشان نداد (05/0P>). در مجموع مواجهه با غلظت LC50%75 نیترات نقره با کاهش قابل توجه فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و افزایش مالون دی آلدیید سبب آسیب اکسیداتیو و اختلال در برخی شاخص های متابولیکی میگوی وانامی شد.
    کلیدواژگان: سمیت مزمن، نقره، استرس اکسیداتیو، شاخص های بیوشیمیایی، میگوی وانامی
  • فاطمه ایزدپناه قشمی، احمد همایی*، خسرو خواجه، احسان کامرانی، Pedro Fernandes صفحات 59-79
    ال- آسپاراژیناز باکتریایی به عنوان داروی ضدتوموری در شیمی درمانی لوسمی لنفوبلاستیک حاد و در فرآوری غذاهای پخته یا سرخ شده به منظور ممانعت از تشکیل آکریل آمید به کار می رود. در واقع این آنزیم اهمیت قابل ملاحظه ای در کنترل و ممانعت از سرطان دارد. هدف مطالعه حاضر جداسازی و شناسایی مولکولی باکتری های بالقوه تولید کننده آنزیم ال- آسپاراژیناز از روده ماهی های گاریز و هوور است. بر این اساس، ابتدا 44 جدایه باکتری از روده این ماهی ها با استفاده از محیط کشت نوترینت آگار جداسازی شد. سپس غربالگری باکتری های تولید کننده ال- آسپاراژیناز با استفاده از محیط کشت جامد اختصاصی M9 انجام شد که به شناسایی 20 جدایه بالقوه تولید کننده آنزیم ال- آسپاراژیناز منجر شد. پس از آن، میزان تولید آنزیم جدایه ها اندازه گیری شد و بر اساس فعالیت آنزیمی از میان آنها دو جدایه که دارای بیشترین فعالیت آنزیمی بودند (311 و 284 میکرمول در دقیقه) انتخاب و با تجزیه و تحلیل توالی ژن 16S rRNA به ترتیب به عنوان Pseudomonas aeruginosa strain HR03 و Pseudomonas stutzeri strain HR04 شناسایی شدند. به طور کلی، نتایج این مطالعه نشان داد که فلور باکتری های روده ای ماهی های گاریز و هوور مخزن زیستی مناسبی برای جداسازی باکتری های تولید کننده ال- آسپاراژیناز است. همچنین باکتری های دریایی P. aeruginosa strain HR03 و P. stutzeri strain HR04 احتمالا انتخاب بالقوه ای برای تولید ال- آسپاراژیناز به منظور به کارگیری در صنایع دارویی و غذایی در آینده هستند.
    کلیدواژگان: ال- آسپاراژیناز، Pseudomonas، باکتری های روده ای، خلیج فارس
  • شیرین جمشیدی، مریم منصف شکری*، علی حلاجیان، علیرضا شناور ماسوله، ایوب یوسفی جوردهی، محمد حسن زاده صابر صفحات 81-94
    در آبزی پروری تاس ماهیان تعیین جنسیت یک چالش بزرگ است، زیرا پرورش جنس ماده به عنوان منبعی ارزشمند برای تولید خاویار، به لحاظ اقتصادی اهمیت دارد و بدین جهت افتراق جنس نر و ماده برای کاهش هزینه ها ضروری است. شواهد غیرمستقیم حاکی از آن است که سیستم تعیین جنسیت در تاس ماهیان به صورت ZW و جنس ماده تعیین کننده جنسیت است. همین وضعیت مبنای کشف لوکوس دخیل در تعیین جنسیت تاس ماهیان در بررسی های ژنومی بود. هدف از انجام این مطالعه، شناسایی جنس نر و ماده مولدین فیل ماهی برای اولین بار در ایران با استفاده از آغازگرهای اختصاصی لوکوس جنس ماده است. بدین منظور نمونه باله دمی از 23 مولد فیل ماهی (14 قطعه ماده و 9 قطعه نر) جمع آوری شد. DNA ژنومی به روش آمونیوم استات استخراج شد و پس از ارزیابی کمی و کیفی DNA استخراج شده، از آغازگرهای اختصاصی برای تکثیر قطعه کوچکی از لوکوس اختصاصی جنس ماده استفاده شد. نتایج نشان داد که یک قطعه با اندازه کمی بزرگ تر از 100 جفت باز در 14 عدد جنس ماده تکثیر شد و هیج گونه تکثیر اختصاصی برای جنس نر مشاهده نشد. بنابراین آزمون مولکولی می تواند به عنوان روشی مطمین، کارآمد، نسبتا کم هزینه و غیرتهاجمی برای تعیین جنسیت زودهنگام فیل ماهی در ایران مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: تاس ماهیان، فیل ماهی، روش مولکولی، تعیین جنسیت
  • حسین آدینه*، مهدی نادری، حجت الله جعفریان، محمد خادمی حمیدی، مرتضی یوسفی، احسان احمدی فر صفحات 95-121
    در مطالعه حاضر تاثیر تراکم و سطح پروتیین جیره بر رشد، خون شناسی، ایمنی و مقاومت در برابر باکتری Aeromonas hydrophila در ماهی کپور معمولی تحت شرایط بیوفلاک به مدت 60 روز بررسی شد. بچه ماهیان کپور (99/0±09/12 گرم) در 15 مخزن در طرح فاکتوریل 2×2 متشکل از دو تراکم و دو سطح پروتیین در سیستم بیوفلاک شامل تراکم متوسط ذخیره سازی (10 کیلوگرم در متر مکعب) با 25 و 35 درصد پروتیین (MD25 و MD35) و تراکم بالای ذخیره سازی (20 کیلوگرم در متر مکعب) با 25 و 35 درصد پروتیین (HD25 و HD35) ذخیره شدند. ماهیان گروه شاهد در آب تمیز با تراکم متوسط (10 کیلوگرم در متر مکعب) و پروتیین 35 درصد بودند. در گروه MD35 رشد ماهیان به طور معنی داری بیشتر و ضریب تبدیل غذایی در مقایسه با گروه های دیگر کمتر بود. گلبول های سفید، مقادیر هموگلوبین و هماتوکریت کاهش و نسبت گلبول های قرمز در ماهیان پرورش یافته در گروه MD35 افزایش یافت. مقادیر ایمونوگلوبولین M، کمپلمان و فعالیت باکتری کشی سرم ماهی در گروه MD35 به طور معنی داری بیشتر از گروه های دیگر بود. بر اساس نتایج حاضر توصیه می شود پرورش ماهی کپور معمولی در سیستم بیوفلاک با تراکم 10 کیلوگرم در متر مکعب انجام پذیرد. همچنین سیستم بیوفلاک می تواند تا 10 درصد کاهش پروتیین را در جیره غذایی در گروه تراکم متوسط جبران کند.
    کلیدواژگان: بیوفلاک، تراکم، پروتئین جیره، Aeromonas hydrophila، ماهی کپور معمولی
|
  • Rashid Alijani Ardeshir *, Dariush Gholami, Sara Rastgar, Abdolali Movahedinia, Amirparviz Salati, Ebrahim Zabihi Pages 1-19
    This study aimed to evaluate the histological effect of nonylphenol on the activity of goldfish (Carassius auratus) immune system by measuring the accumulation of melanomacrophage pigments in the kidney and spleen of goldfish. Therefore, immature goldfish were exposed to 10-6 and 10-7M nonylphenol (NP) for 25 days. Tissue processing was carried out followed by Hematoxylin-eosin (H&E), Perls Prussian blue (PPB) and periodic acid Schiff (PAS) staining to identify melanin, hemosiderin and lipofuscin, respectively. Then, image processing was performed using ImageJ software (ver. 1.53 e) to quantify the pigment content of melanomacrophage centers (MMCs). The exposure to NP led to decrease of MMC formation containing hemosiderin pigment in the spleen, and did not affect the formation of MMCs containing this pigment in the kidney. MMC formation containing lipofuscin pigment decreased and increased in the spleen and kidney, respectively, after exposure to NP (P<0.05). The exposure to NP led to the increase of MMC formation in both organs in a dose-dependent manner. Generally, melanin increased in a dose-dependent manner and seems to be a better indicator of exposure to NP.
    Keywords: Nonylphenol, Melanomacrophage, Pigments, Endocrine-disrupting chemicals
  • Marzieh Vaseghi, Mojtaba Alishahi *, Mohammad Reza Tabandeh, Masoud Ghorbanpour, Mohammad Khosravi Pages 21-40
    Aeromonas hydrophila is one of the most important pathogenic bacteria in fish that causes hemorrhagic septicemia, ascites and mortality in different ages and in different fish species including carp. Immunization is one of the best ways to prevent this disease. The use of gene constructs containing bacterial-specific antigens has been developed in recent years to develop high-performance vaccines and to use them in easier methods such as oral administration in aquaculture. In this study, aopB protein of type III secretory system of A. hydrophila isolated from carp in Khuzestan province was used to design a gene construct for DNA vaccine which cloned into the expression eukaryotic plasmid pCDNA3.1. In this study, A. hydrophila isolated from carp with Aeromonas septicemia in carp farms of Khuzestan province which species confirmed by molecular and phenotypic methods. The aopB gene sequence was extracted from the NCBI gene bank and the gene encoding region was amplified using primers containing EcoRI and NheI enzyme cleavage regions. The PCR product was then inserted into the eukaryotic expression plasmid pCDNA3.1-HisA and was transfected to TOP10-F 'bacteria using heat shock. After screening for positive clones using colony PCR and sequencing, the pCDNA3.1-AopB gene construct was transferred to CHO cells using electroporation method and recombinant protein expression was assessed by Western blotting on cell lysis. PCR results and sequencing of gene constructs indicated the cloning of the aopB gene approximately 1000bp in plasmid pCDNA3.1-HisA. Western blot using anti-HisTag antibody showed the presence of a protein with a molecular weight of about 36kD. Conclusively, the pCDNA3.1-AopB gene construct containing the aopB gene was designed and validated. This gene construct can be used in clinical studies to evaluate the immunogenicity of carp in experimental pathogenicity with A. hydrophila.
    Keywords: Aeromonas hydrophila, aop-B, Gene structure, DNA vaccine
  • Behnam Ariyaan, Javad Ghasemzadeh, Seraj Bita * Pages 41-58
    Exposure of aquatic animals to silver, due to production of free radicals, causes oxidative damage and biochemical changes in organisms. Therefore, in present study, changes in the antioxidant defense system and metabolic indices of Litopenaeus vannamei were evaluated during 21 days of exposure to silver nitrate. Shrimps exposed to different concentrations of silver nitrate, including treatment 1: 10% LC50 (0.0084 mg/L), treatment 2: 25% LC50 (0.021 mg/L), treatment 3: 50% LC50 (0.042 mg/L) and treatment 4: 75% LC50 (0.063 mg/L) and one treatment as control treatment. Superoxide dismutase activity in treatments 3 and 4 and total antioxidant capacity in treatment 4 was significantly reduced (P<0.05). But malondialdehyde activity was significantly increased in treatment 4 (P<0.05). Catalase and glutathione activity in all treatments did not show a significant difference (P>0.05). Among metabolic indices, only in treatment 4 protein changes were significantly reduced, and glucose, cholesterol and triglyceride were significantly increased (P<0.05). But the amount of phosphorus and calcium did not show a statistically significant difference (P>0.05). In general, exposure to 75% LC50 of silver nitrate with a significant decrease in the activity of antioxidant enzymes and an increase in malondialdehyde caused oxidative damage and disruption of some metabolic parameters of Litopenaeus vannamei.
    Keywords: Chronic toxicity, Silver, Oxidative stress, Biochemical indicators, Litopenaeus vannamei
  • Fatemeh Izadpanah, Ahmad Homaei *, Khosro Khajeh, Ehsan Kamrani, Pedro Fernandes Pages 59-79
    Bacterial L-asparaginase is used as an anti-neoplastic drug for chemotherapy of acute lymphoblastic leukemia and to process cooked or fried foods for prevention of acrylamide formation. Therefore, this enzyme is utilized for controlling and preventing cancer wildly. The aim of the present study was the isolation and identification of potential bacteria producing L-asparaginase from the intestines of Liza klunzingeri and Thunnus tonggol. Accordingly, 44 bacterial strains were initially isolated from those fishes’ intestines using nutrient agar medium. Then, L-asparaginase-producing bacteria were screened using M9 specific solid culture medium, which led to the identification of 20 potential L-asparaginase producing strains. Enzyme production by the isolated bacteria was afterwards evaluated, using as reference enzyme activity. Two strains that displayed the higher enzyme activities, 311 and 284 μmol/min, were selected and identified as Pseudomonas aeruginosa strain HR03 and Pseudomonas stutzeri strain HR04, respectively, by 16S rRNA gene sequence analysis. Overall, the results of this study showed that the intestinal bacterial flora of L. klunzingeri and T. tonggol are promising biological reservoir for the isolation of L-asparaginase producing bacteria. Additionally, marine bacteria P. aeruginosa strain HR03 and P. stutzeri strain HR04 are foreseen as potential bacterial producers of L-asparaginase with application in the pharmaceutical and food industries.
    Keywords: L-asparaginase, Pseudomonas, Intestinal bacterial, Persian Gulf
  • Shirin Jamshidi, Maryam Monsef Shokri *, Ali Hallajian, Alireza Shenavar Masouleh, Ayoub Yousefi Jourdehi, Mohammad Hasanzadeh Saber Pages 81-94
    In sturgeon aquaculture, sex determination is a major challenge since culture of female sturgeon, as a valuable source of caviar production, is economically important and the differentiation of male and female sturgeons is indeed necessary to reduce costs. Indirect evidence shows that the sex determination system in sturgeon is ZW and the sex of the female determines the sex. The situation which underlies locus discovery involved in sturgeon sex determination in genomic studies. The current study, for the first time in Iran, aimed to determine the beluga sex using the above-mentioned locus specific primers. For this purpose, caudal fins samples were collected from 23 beluga broodstock (14 females and 9 males). Genomic DNA was extracted by the ammonium acetate method. After quantitative and qualitative evaluation of the extracted DNA, specific primers were used to amplify a small fragment of the female beluga locus. Based on the obtained results, the single fragment slightly larger than 100 bp in size was amplified in 14 females while no specific amplification was observed in the male. Therefore, the molecular test can be used as a reliable, efficient, relatively low-cost, and non-invasive method for early sex determination in beluga in Iran.
    Keywords: Acipenseridae, Beluga, Molecular methods, Sex determination
  • Hossein Adineh *, Mahdi Naderi, Hojat Jafaryan, Mohammad Khademi Hamidi, Morteza Yousefi, Ehsan Ahmadifar Pages 95-121
    The present study investigated the impact of stocking density and dietary protein level on the growth, hematology, immunity and resistance against Aeromonas hydrophila in common carp reared under biofloc conditions for 60 days.  Fish (12.09±0.99g) were stocked into 15 tanks in a 2×2 factorial design consisting of two stocking densities and two protein levels in biofloc system include: moderate stocking density (10kg.m-3) with 25 and 35% protein (MD25 and MD35) and high stocking density (20kg.m-3) with 25 and 35% protein (HD25 and HD35). The control group of fish was in clean water with moderate density (10kg.m-3) and 35% protein. The growth of fish was significantly higher and the FCR was lower in MD35 group, when compared to other groups. WBC, hemoglobin and hematocrit values were reduced while red blood cell count increased in fish reared in MD35 group. IgM, ACH50 and bactericidal activity of fish serum were significantly higher in MD35 group than other groups. Based on the present results, it is recommended to culture of common carp in the biofloc system with stocking density of 10 kg.m−3. As well as, the biofloc system can compensate for up to a 10% reduction in the diet in MD group.
    Keywords: Biofloc, density, Dietary Protein, Aeromonas hydrophila, Cyprinus carpio