ارزيابي برخي شاخص هاي زيستي عروس ماهي زاينده رود “Petroleuciscus esfahani” در پاسخ به ترکيبات مخرب سيستم اندوکرايني در رودخانه زاينده رود : پایان نامه ارشد مهندسی کشاورزی شیلات
کشور عزیزمان ایران با توجه به تنوع اقلیم ، آب و هوای مطبوع و اراضی وسیعی که در اختیار دارد در صورت مدیریت در عرصه کشاورزی میتواند یکی از قطب های بلامنازع کشاورزی دنیا باشد و با پرورش دانش آموختگان خبره در گرایش های مختلف رشته کشاورزی میتوان به این مهم نایل آمد.دیجی لود در ادامه به معرفی پایان نامه های کارشناسی ارشد رشته کشاورزی میپردازد. پایان نامه حاضر با عنوان” ارزيابي برخي شاخص هاي زيستي عروس ماهي زاينده رود “Petroleuciscus esfahani” در پاسخ به ترکيبات مخرب سيستم اندوکرايني در رودخانه زاينده رود ” با گرایش کشاورزی شیلات و با فرمت Word (قابل ویرایش) تقدیم شما دانشجویان عزیز میگردد.
چکیده ارزيابي برخي شاخص هاي زيستي عروس ماهي زاينده رود “Petroleuciscus esfahani” در پاسخ به ترکيبات مخرب سيستم اندوکرايني در رودخانه زاينده رود:
از جمله آلايندههاي محيط زيست ترکيبات مخرب سيستم اندوکرايني هستند که از منشا طبيعي يا انسانساز وارد محيط زيست خصوصاً اکوسيستمهاي آبي شده و با ايجاد اختلال بر سامانه غدد درونريز، اثرات مخربي را بر جوامع زيستي اين اکوسيستمها وارد مينمايند. هدف از انجام اين تحقيق، ارزيابي برخي از شاخصهاي زيستي عروسماهي زايندهرود Petroleuciscus esfahani، نظير مقايسه فراسنجههاي خوني، نسبت جنسي، شاخص توسعه گنادي و بيان ژن ويتلوژنين در کبد ماهيان صيد شده از ايستگاههاي مختلف رودخانه زايندهرود است. نمونهبرداري از چهار ايستگاه چشمهديمه و خرسونک (در بالادست رودخانه به عنوان ايستگاههاي پاک) و چمگردان و پل صفائيه (در پاييندست رودخانه به عنوان ايستگاه آلوده) صورت گرفت. در اين مطالعه در مجموع 323 قطعه ماهي صيد شد. ميانگين وزني و طولي ماهيان به ترتيب معادل 93/14 گرم و 96 ميليمتر بود. در مقايسه فراسنجههاي خوني، تعداد کل گلبولهاي قرمز، ميزان هموگلوبين و هماتوکريت و تعداد کل گلبولهاي سفيد تفاوت معنيداري را بين ماهيان ايستگاههاي مختلف نشان نداد. با اين وجود در شمارش افتراقي گلبولهاي سفيد، درصد انواع گلبولهاي سفيد به جز لنفوسيتها در ماهيان ايستگاه چمگردان نسبت به ماهيان ساير ايستگاهها بالاتر بود (05/0p<). شاخصهاي ثانويه خونشناسي نظير حجم متوسط گويچه قرمز، ميانگين غلظت هموگلوبين ذرهاي و ميانگين هموگلوبين ذرهاي در ايستگاه چمگردان کمتر از مقادير متناظر در ساير ايستگاهها بود (05/0p<). در مطالعه نسبت جنسي ماهيان مشخص گرديد که در تمامي ايستگاهها به جز ايستگاه پل صفائيه انحراف معنيداري از نسبت مورد اننظار (1:1) (با فراواني بيشتر جنس ماده) وجود دارد (آزمون مربع کاي؛ 05/0p<). با اين وجود در مطالعه ميکروسکوپي گنادها، نشاني از بروز ناهنجاريهاي گنادي نظير جنسيت بينابيني مشاهده نشد. شاخص توسعه گنادي (GSI) در ماهيان نر و ماده محاسبه شد. مقايسه آماري اين شاخص تنها کاهش معنيدار آن را در جنس نر ماهيان ايستگاه چمگردان با ماهيان ساير ايستگاهها نشان داد (05/0p<). بيان ژن ويتلوژنين در کبد عروسماهي زايندهرود به عنوان شاخص زيستي معتبري براي وجود آلايندههاي مخرب سيستم اندوکرايني با فعاليت شبهاستروژني در منابع آبي مدنظر قرار گرفت. به اين منظور ابتدا نسبت به توالييابي کامل ژن ويتلوژنين در عروسماهي زايندهرود اقدام شد. نتايج نشان داد که ژن کدکننده ويتلوژنين در اين گونه داراي 4177 جفتباز است که پروتئيني حاوي 1776 آمينواسيد را توليد ميکند. بررسي شدت بيان ژن ويتلوژنين در جنس نر و ماده عروسماهي زايندهرود در ايستگاههاي مختلف به روش Real-time PCR و با استفاده از ژن کنترل داخلي بتا-اکتين نشاندهنده وجود بيان نسبي در هر دو جنس در تمامي ايستگاههاي مورد بررسي است. شدت بيان در ايستگاههاي مختلف تفاوت معنيداري را نشان داد بهطوريکه ميزان بيان نسبي ويتلوژنين در ماهيان چمگردان در هر دو جنس بهطور معنيداري نسبت به ساير ايستگاهها بالاتر بود (05/0p<). بهطور کلي نتايج اين تحقيق بيانگر اثرات احتمالي ترکيبات مخرب سيستم اندوکرايني با خاصيت شبهاستروژني بر برخي ويژگيهاي زيستي عروسماهي زايندهرود نظير انحراف از نسبت جنسي (فراواني بيشتر جنس ماده) و بيان ژن ويتلوژنين در جنس نر و تغيير بيان آن در ماهيان ايستگاههاي مختلف رودخانه زايندهرود بود.
مقدمه
طي دو دهه اخير، موضوع حفاظت از محيط زيست در مقابل آلايندههاي طبيعي يا مصنوعي حاصل از فعاليتهاي انسان، توجه و نگرانيهاي زيادي را با خود به همراه داشته است [18]. اين نگرانيها موجب ايجاد علاقه در بسياري از دولتها، سازمانهاي بينالمللي، جوامع علمي، صنايع شيميايي و عموم مردم براي تشکيل برنامهها، کنفراسها و کارگاههاي تحقيقاتي در مورد موضوعات مربوط به ترکيبات مخرب سيستم درونريز (EDCها)[1] گرديده است. ترکيبات مخرب سيستم درونريز ماده يا ترکيبي از مواد هستند که عملکرد (هاي) سيستم درونريز را تغيير ميدهند و در نتيجه موجب اثرات متعدد بر سلامت يک جاندار سالم، دودمان و يا (زير) جمعيتي از آن ميشوند [32]. به عبارت ديگر هر ترکيبي که در توليد، ترشح، انتقال، اتصال، عملکرد و يا حذف هورمونهاي طبيعي بدن مداخله کند و باعث تغيير وظايف طبيعي آنها همچون نمو، رفتار، باروري، بقا و همئوستازي شود را ترکيب مخرب سيستم درونريز مينامند. اين ترکيبات ميتوانند باعث ايجاد تومورهاي سرطاني، نقايص مادرزادي و ساير ناهنجاريهاي توسعهاي شوند. از جمله اين ناهنجاريها ميتوان به ناتواني در يادگيري، مشکلات حاد در توجه و شناخت، توسعه مغزي، بدشکلي در بدن، توسعه اندامهاي توليدمثلي، مادهسازي در جنس نر يا اثرات مردانه بر جنس ماده اشاره کرد [23].
EDCها ممکن است به صورت طبيعي و يا در اثر فعاليتهاي انساني توليد شوند و شامل گروههاي مختلفي از مواد شيميايي از قبيل هورمونهاي طبيعي و ساختگي، اجزاء گياهي، آفتکشها، ترکيبات مورد استفاده در صنعت پلاستيک سازي و محصولات مربوط به بهداشت فردي و ساير محصولات و آلايندههاي جانبي حاصل از صنايع هستند. برخي از
اين ترکيبات چربيدوست و بنابراين پايا هستند و ميتوانند مسافتهاي طولاني بين مرزهاي طبيعي جابجا شوند اما برخي ديگر آبدوست هستند و به سرعت در محيط يا در بدن انسان تجزيه ميشوند و ممکن است تنها در دورهاي کوتاه اما بحراني از توسعهي سيستمهاي بدني حضور داشته باشند [26].
تنوع بسيار زياد ويژگيهاي فيزيکوشيميايي EDCها به اين معني است که ممکن است اين ترکيبات تجزيه شوند و اثرات آنها به اشکال مختلف بروز نمايد. به علاوه، گستره پراکنش اين ترکيبات در محيط بسيار وسيع است و شامل هوا، آب، خاک، رسوبات، غذا و محصولات مصرفي ميشود. جذب EDCها از طريق غذا، اصليترين مسير در معرض قرارگيري انسان و بيشتر جانوران است که ميتواند به تجمع و بزرگنمايي زيستي[2] منجر شود [26، 52].
از آنجاييکه مقصد نهايي بيشتر آلايندهها، محيطهاي آبي هستند، موجودات آبزي به ويژه ماهيان بيشتر از ساير زيستمندان در معرض اين ترکيبات قرار دارند. روزانه حجم زيادي از پسابهاي شهري و صنعتي به رودخانهها و آبهاي نزديک سواحل درياها ميريزند. البته بسياري از مواد شيميايي نيز بهطور تصادفي از زمينهاي اطراف شسته و وارد اين محيطها ميگردند [99]. به علاوه بيشتر EDCها به ندرت به ذرات موجود در آب متصل ميشوند و بنابراين به آساني در دسترس آبزيان قرار ميگيرند [55].
از ميان EDCها، گروهي از هورمونها که به نظر ميرسد بيشترين قابليت عملکرد به عنوان ترکيبات فعال درونريز را داشته باشند، استروئيدهاي جنسي هستند و بيشتر تحقيقات انجام شده در اين رابطه بر ترکيبات استروژني متمرکز بوده است. آناليز شيميايي آب و رسوبات به علت گران بودن و طيف گسترده اين ترکيبات، روش کارآمدي براي شناسايي آنها نيستند. بنابراين شاخصهاي زيستي حساس بسياري به منظور پايش اين ترکيبات ايجاد شدهاند. يکي از مهمترين شاخصهاي ترکيبات استروژني در محيط، القاء سنتز ويتلوژنين (VTG)[3] در جنس نر يا افراد نابالغ است [18]. از ديگر شاخصهاي زيستي مورد استفاده در تعيين اثرات EDCها ميتوان به مطالعات رفتاري و فيزيولوژيک از قبيل بررسي بافتشناسي و برخي از شاخصهاي گنادي درماهيان اشاره کرد [49].
رودخانه زايندهرود به عنوان بزرگترين و مهمترين رودخانه مرکزي ايران از ارتفاعات زردکوه بختياري سرچشمه ميگيرد و با ورود به استان اصفهان در جهت شرق جريان يافته و به تالاب گاوخوني واقع در جنوب شرقي استان منتهي ميشود. در حدود 65 درصد از واحدهاي صنعتي بزرگ استان در حاشيه رودخانه زايندهرود قرار گرفتهاند و عليرغم تلاشهاي به عمل آمده در جهت استقرار سيستمهاي تصفيه پساب در اين صنايع، فعاليت آنها توأم با آلودگي هاي زيست محيطي است [5]. به علاوه با توجه به نحوه کاربري اراضي در حاشيه اين رودخانه (زمينهاي کشاورزي، واحدهاي دامداري و دامپروري، صنايع کوچک تا صنايع مادر از قبيل کارخانههاي فولاد و ذوبآهن و همچنين حضور چندين کارخانه تصفيه فاضلاب) به نظر ميرسد اين اکوسيستم در معرض انواع مختلف از ترکيبات مخرب سيستم درونريز قرار داشته باشد اما تاکنون هيچ مطالعهاي در رابطه با اثر اين ترکيبات بر سلامت اين اکوسيستم مهم آبي صورت نگرفته است.
اهداف اين مطالعه:
تعيين حضور و اثرات ترکيبات مخرب سيستم درونريز در اکوسيستم رودخانه زايندهرود با استفاده از بررسي سه ويژگي زيستي زير در عروسماهي زايندهرود Petroleuciscus esfahani:
1- فراسنجههاي خوني
2- شاخص توسعه گنادي (GSI)، بافتشناسي گناد و نسبت جنسي
3- بيان ويتلوژنين در کبد دو جنس نر و ماده
نتيجه گيري
- گرچه فراسنجه هاي خوني در بين ايستگاه ها تفاوت هايي را نشان دادند، با توجه به اثرپذيري آن ها از فاکتورهاي متعدد ديگر، شاخص هاي مناسبي از اثر EDCها در محيط طبيعي محسوب نمي شوند.
- شاخص توسعه گنادي متناسب با فصل نمونه برداري پايين بود ولي کم تر بودن ميزان اين شاخص در ايستگاه چمگردان مي تواند اثرات مخرب ترکيبات شبه استروژني را توجيه کند.
- در مطالعه ميکروسکوپي گناد، جنسيت بينابيني مشاهده نشد، گرچه نسبت جنسي در سه ايستگاه از چهار ايستگاه به سمت جنس ماده انحراف داشت.
- توالي cDNA ويتلوژنين و بتا-اکتين در به ترتيب با 4177 و 1775bp طول و 1339 و 375 آمينواسيد براي اولين بار در عروسماهي زايندهرود بهدست آمد.
- اندازه گيري ميزان بيان ويتلوژنين حاکي از بيان اين ژن در هر دو جنس در هر چهار منطقه بود.
- بيان ويتلوژنين در جنس نر ماهيان صيد شده از تمام ايستگاه هاي نمونه برداري، نمايان گر آلاينده هاي شبه استروژني در رودخانه زاينده رود (بالادست و پايين دست) است.
- بيش تر بودن شدت بيان ژن ويتلوژنين در ماهيان نر ايستگاه چمگردان نشان مي دهد اين ايستگاه آلوده ترين ايستگاه از منظر وجود ترکيبات شبه استروژني است.
فهرست مطالب | |||
چکيده | 1 | ||
فصل اول: مقدمه | 2 | ||
فصل دوم: کليات و مرور منابع | 5 | ||
2-1- کليات | 5 | ||
2-1-1- ترکيبات شبه آندروژني | 10 | ||
2-1-2- ترکيبات شبه استروژني | 10 | ||
2-1-3- اثرات زيستي ترکيبات مخرب سيستم درونريز (ترکيبات شبه استروژني | 11 | ||
2-1-3- الف- ويتلوژنين و ساير پروتئينهاي توليدمثلي مخصوص جنس ماده | 11 | ||
2-1-3- ب- مطالعات فيزيولوژيک و رفتاري | 13 | ||
2-1-3- ج- شاخصهاي وضعيت | 14 | ||
2-2- مرور منابع | 14 | ||
2-2-1- فراسنجههاي خوني | 14 | ||
2-2-2- بافتشناسي گناد، GSI و نسبت جنسي | 15 | ||
2-2-3- توليد ويتلوژنين و ارزيابي بيان نسبي آن | 16 | ||
فصل سوم: مواد و روشها | 18 | ||
3-1- معرفي گونه مورد مطالعه | 18 | ||
3-2- ايستگاههاي نمونه برداري | 19 | ||
3-3- زيستسنجي | 20 | ||
3-4- فراسنجههاي خوني | 20 | ||
3-4-1- اندازهگيري هموگلوبين | 20 | ||
3-4-2- اندازهگيري هماتوکريت | 21 | ||
3-4-3- شمارش گلبولهاي قرمز | 21 | ||
3-4-4- شمارش گلبولهاي سفيد | 22 | ||
3-4-5- شمارش افتراقي گلبولهاي سفيد | 23 | ||
3-4-6- شاخصهاي ثانويه خونشناسي | 23 | ||
3-4-6- الف- حجم متوسط گويچه قرمز (MCV | 23 | ||
3-4-6- ب- ميانگين غلظت هموگلوبين ذرهاي (MCHC | 23 | ||
3-4-6- ج- ميانگين هموگلوبين ذرهاي (MCH | 23 | ||
3-5- تعيين سن | 24 | ||
3-6- محاسبه شاخص توسعه گنادي (GSI | 24 | ||
3-7- تهيه بافت گناد | 24 | ||
3-8- آمادهسازي نمونهها جهت مطالعات مولکولي و اندازهگيري بيان ژن ويتلوژنين | 24 | ||
3-8-1- نمونهبرداري و تيمار | 25 | ||
3-8-2- استخراج و تعيين کميت و کيفيت RNA | 25 | ||
3-8-3- سنتز cDNA | 26 | ||
3-8-4- همسانهسازي cDNA نسبي ويتلوژنين در Petroleuciscus esfahani | 26 | ||
3-8-5- همسانهسازي cDNA نسبي بتا-اکتين در P. esfahani | 27 | ||
3-8-6- بسط ويتلوژنين به سمت انتهاي َ3 | 27 | ||
3-8-7- تکثير سريع دوانتهاي cDNA (RACE) در ويتلوژنين | 28 | ||
3-8-8- تکثير سريع دوانتهاي cDNA در بتا-اکتين | 28 | ||
3-8-9- آناليز تواليها | 28 | ||
3-8-10- ترسيم درخت فيلوژني براي پروتئين ويتلوژنين در عروسماهي زايندهرود | 29 | ||
3-8-11- اندازهگيري بيان ژن از طريق PCR کمي (QPCR) رونوشت معکوس | 29 | ||
3-9- مقايسات آماري | 32 | ||
فصل چهارم: نتايج و بحث | 33 | ||
4-1- شاخصهاي زيستي ماهيان صيد شده | 33 | ||
4-2- ويژگيهاي فيزيکوشيميايي آب در ايستگاههاي نمونهبرداري | 34 | ||
4-3- فراسنجههاي خوني | 35 | ||
4-4- شاخص توسعه گنادي، بافتشناسي گناد و نسبت جنسي | 39 | ||
4-4-1- شاخص توسعه گنادي | 39 | ||
4-4-2- مطالعه ميکروسکوپي توسعه گنادي | 41 | ||
4-4-3- نسبتجنسي | 43 | ||
4-5- مطالعات مولکولي | 45 | ||
4-5-1- تعيين کميت و کيفيت RNA | 45 | ||
4-5-2- توالي کامل cDNA ويتلوژنين در Petroleuciscus esfahani | 49 | ||
4-5-3- توالي کامل cDNA بتا-اکتين در P. esfahani | 52 | ||
4-5-4- ترسيم درخت فيلوژني براي پروتئين ويتلوژنين در عروسماهي زايندهرود | 54 | ||
4-5-5- اندازهگيري بيان ژن ويتلوژنين | 56 | ||
فصل پنجم: نتيجهگيري کلي و پيشنهادها | 60 | ||
5-1- نتيجه گيري | 60 | ||
5-2- پيشنهادها | 61 | ||
منابع | 62 | ||
فهرست اشکال | ||
شکل 2-1- ساختار شيميايي برخي از ترکيبات مخرب سيستم درونريز | 7 | |
شکل 2-2- نمودار شماتيک از محور HPG در ماهيان | 9 | |
شکل 2-3- مسيرهاي اصلي عملکرد ترکيبات شبهاستروژني موجود در محيط | 12 | |
شکل 2-4- مکانيسم اثر هورمون استراديول در توليد VTG و Zrp در ماهيان | 13 | |
شکل 3-1- عروسماهي زايندهرود صيد شده از رودخانه زاينده رود | 18 | |
شکل 3-2- موقيعت جغرافياي ايستگاههاي نمونهبرداري | 19 | |
شکل 3-3- ايستگاه چمگردان | 20 | |
شکل3-4- خونگيري از ساقه دمي عروسماهي زايندهرود | 21 | |
شکل 3-5- لام هماسيتومتر | 22 | |
شکل 4-1- ساختار ماکروسکوپي بيضه و تخمدان در عروسماهي زايندهرود | 39 | |
شکل 4-2- مقايسه ميانگين GSI جنس نر عروسماهي زايندهرود در ايستگاههاي مختلف | 40 | |
شکل 4-3- مقايسه ميانگين GSI جنس ماده عروسماهي زايندهرود در ايستگاههاي مختلف | 40 | |
شکل 4-4- تصوير گناد جنس ماده در ايستگاه خرسونک و چمگردان | 43 | |
شکل 4-5- نمودار ترسيم شده توسط دستگاه بيوآناليزور براي نمونه RNA شماره 5 متعلق به ايستگاه چشمهديمه | 48 | |
شکل4-6- توالي نوکلئوتيد و آمينواسيد ويتلوژنين در P. esfahani | 51 | |
شکل4-7- توالي نوکلئوتيد و آمينواسيد بتا-اکتين در P. esfahani | 53 | |
شکل 4-8- آناليز فيلوژنيکي تواليهاي پروتئين ويتلوژنين در P. esfahani و ساير مهرهداران | 55 | |
شکل 4-9- منحني استاندارد غلظتهاي مختلف cDNA ويتلوژنين در QPCR | 56 | |
شکل 4-10- منحني استاندارد غلظتهاي مختلف cDNA بتا-اکتين در QPCR | 56 | |
شکل 4-11- مقايسه ميانگين بيان ژن VTG در جنس ماده عروسماهي زايندهرود در ايستگاههاي مختلف | 57 | |
شکل 4-12- مقايسه ميانگين بيان ژن VTG در جنس نر عروسماهي زايندهرود در ايستگاههاي مختلف | 58 | |
فهرست جداول | ||
جدول 2-1- معرفي برخي از EDCها به همراه برخي منابع توليدکننده و اثرات احتمالي آنها بر زيستمندان | 6 | |
جدول 3-1- محل و موقعيت جغرافيايي صيد عروسماهي زايندهرود | 20 | |
جدول 3-2- اوليگونوکلئوتيدهاي طراحي شده براي حصول قطعات مورد نظر در ويتلوژنين و بتا-اکتين | 31 | |
جدول 4-1- ويژگيهاي زيستي ماهيان صيد شده در ايستگاههاي نمونهبرداري رودخانه زايندهرود | 34 | |
جدول 4-2- ويژگيهاي فيزيکوشيميايي آب در ايستگاههاي نمونهبرداري | 35 | |
جدول 4-3- ميانگين برخي از فاکتورهاي خوني در عروسماهي زايندهرود در ايستگاههاي مختلف | 36 | |
جدول 4-4- ميانگين شاخصهاي محاسبهاي گلبولهاي قرمز در عروسماهي زايندهرود در ايستگاههاي مختلف | 37 | |
جدول 4-5- ميانگين درصد گلبولهاي سفيد مشاهد شده در عروسماهي زايندهرود در ايستگاههاي مختلف | 38 | |
جدول 4-6- قطر تخمک در ماهيان صيد شده در ايستگاههاي مختلف نمونهبرداري | 42 | |
جدول 4-7- نسبت جنسي ماهيان صيد شده در ايستگاههاي مختلف نمونهبرداري | 44 | |
جدول 4-8-کميت و کيفيت نمونههاي RNA | 46 | |
جدول 4-9- ميزان شباهت توالي کامل نوکلئوتيد ويتلوژنين در P. esfahani با برخي ديگر از گونهها | 49 | |
جدول 4-10- ميزان شباهت توالي کامل آمينواسيد ويتلوژنين در P. esfahani با برخي ديگر از گونهها | 49 | |
جدول 4-11- ميزان شباهت توالي کامل نوکلئوتيد بتا-اکتين در P. esfahani با برخي ديگر از گونهها | 52 | |
جدول 4-12- ميزان شباهت توالي کامل آمينواسيد بتا-اکتين در P. esfahani با برخي ديگر از گونهها | 52 | |
راهنمای خرید و دانلود فایل
برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.
بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.
در صورت بروز هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا شکایت شما مورد بررسی قرار گیرد.
برای دانلود فابل روی دکمه خرید و دانلود کلیک نمایید.
ديدگاه ها