بخشی از مقاله
چکیده
پساب مراکز آبزیپروری حاوی مخلوطی از ترکیبات شیمیایی مانند ضدعفونی کننده ها و مواد دارویی مانند آنتی بیوتیک ها است که به اکوسیستم های آبی وارد می شوند و در چرخه غذایی موجودات غیر هدف تاثیر میگذارند. هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر آنتیبیوتیک مورد استفاده در مزارع تکثیر میگو در سه غلظت 4، 9 و 20 میلی گرم بر لیتر بر رشد و میزان کلروفیل a ریزجلبک بود.
نتایج این آزمایش نشان داد که رشد ریزجلبک در 96 ساعت در غلظت 20 میلی گرم بر لیتر به کمترین میزان خود 17 - سلول در میلی لیتر - نسبت به گروه شاهد رسید 24 سلول در میلی لیتر - و میزان کلروفیل a در 96 ساعت به پایین ترین حد 9 میلی گرم بر سلول، نسبت به تیمار شاهد که 12 میلی گرم بر سلول بود رسید. نتایج نشان داد که آنتی بیوتیک اکسی تتراسایکلین در غلظت های پایین و در زمان کوتاه باعث تحریک رشد اما در غلظت های بالا مانع رشد ریز جلبک شده است.
کلمات کلیدی: آنتی بیوتیک، سمیت، اکسی تتراساکلین، آبزی پروری، ریزجلبک
مقدمه
امروزه بروز آلاینده های شیمیایی، دارو ها و مواد فعال بیولوژیکی تاثیرات منفی بر روی اکوسیستم، موجوات زنده ودر نهایت بهداشت عمومی می گذارد. برخی آلاینده های معمولی - افت کش ها، مواد پاک کننده، سوخت و غیره - از راه های مختلف وارد اکوسیستم می شوند، اما داروها به صورت عمده و به طور مداوم در سطوح و غلظت های پایین به محیط آبی وارد می شوند. عوارض جانبی که ممکن است از حضور دارو به وجود آید نه تنها برای سلامتی انسان بلکه برای موجودات آبزی نیز است.
شاید در کوتاه مدت وجود دارو در آب با غلظت های پایین اثرات کمی بر روی موجودات آبزی بگذارد، ولی با قرار گرفتن مداوم این نوع آلاینده های شیمیایی و مواد دارویی در طول چرخه زندگی مهره داران آبزی و بی مهرگان اثر این نوع مواد به صورت یک وضعیت نهایی غیر قابل برگشت تبدیل می شود، که اغلب متوجه پایداری جمعیت در نسل های بعد است .از دارو ها به ویژه آنتی بیوتیک ها می توان در صنایع آبزی پروری اشاره نمود که برای کشتن و یا مهار رشد میکروارگانیسم ها به صورت گسترده استفاده می شود و یکی از چالش های اصلی در تولید آبزیان بالاخص در پرورش میگو موضوع بهداشت وبیماری ها بوده است.
استفاده از آنتی بیوتیک ها در آبزی پروری مشکلات زیست محیطی و بهداشت انسانی در بر خواهد داشت که از جمله می توان به مقاومت در برابر باکتری ها، دوام در محیط آبی و اثرات آن بر ترکیبات زیستی اشاره نمود. اکسی تتراسایکلین یک آنتی بیوتیک باکتریواستاتیک است که با نام تجارتی و فرمول شیمیایی با نیمه عمر 6 تا 8 ساعت و باعث درمان عفونتهای ناشی از میکروارگانیسمهای حساس می شود. اکسی تتراسایکلین مانند تمامی اعضای گروه تتراسایکلین از طریق اتصال به واحد 30s ریبوزوم و از طریق مهار سنتز پروتئین باکتری اثر میکند در اکوسیستمهای آبی و زنجیره های غذایی، گروه بزرگی از موجودات ساده جلبک ها هستند که در چرخه های تولید و تغذیه نقش مهمی ایفا می کنند.
جلبک جزء مهم تولید اولیه است و اثرات مضر برروی این موجودات ممکن است کل زنجیره غذایی را تحت تأثیر قرار دهد. غلظت بسیار کم آلاینده ها در آب می تواند تاثیرات مضر بر روی جلبک اعمال کند. مطالعه سمیت آنتیبیوتیک ها به درک اینکه چطور آنتی بیوتیک های موجود در آب، روی موجودات غیر هدف تأثیر می گذارند و باعث اختلال در ساختارشان می شوند، کمک می کند. همچنین زنجیره غذایی و تغییرات بین جلبک ها که موجب عدم تعادل در کل زیست بوم می شود.
با این حال، مطالعات زیست شناختی گزارش شده از آنتی بیوتیک ها بر ریزجلبک عمدتا برروی اکسی تتراسایکلین، انروفلوکساسین، سارافلوکساسین و فلوروفنیکول متمرکز بوده اند که بیشتر برای جلوگیری از بیماری های باکتریایی استفاده می شوند . در مطالعه ای، مشخص شده است که ترکیباتی چون نیم عمر بیش از300 روز در رسوبات دریایی دارند - Le et al., 2005 - ، که پایین بودن تجزیه پذیری و آب دوست بودن به تجمع آنها در محیط های آبی کمک می کند . بنابراین، هدف این تحقیق، ارزیابی اثر سمیت آنتی بیوتیک اکسی تتراسایکلین استفاده شده در مزارع تکثیر و پرورش میگو بر ریزجلبک C. muelleri می باشد که نه تنها در رشد جمعیت، بلکه در عملکرد فیزیولوژیکی ریزجلبک نیز اثر می گذارد.
مواد و روشها
این تحقیق در آزمایشگاه کشت جلبک گروه زیست دریا در دانشگاه هرمزگان انجام شد. آزمایش در غلظت های مورد نظر 4 - ، 9، 20 میلی گرم بر لیتر - در 3 تیمار 3 - تکرار در هر تیمار - ، با استفاده از آنتی بیوتیک اکسی تتراسایکلین - تهیه شده از کارگاه تکثیر میگو - انجام گرفت. ابتدا استوک ریز جلبک ، کشت داده شد در ظرف 5 لیتری و سپس به منظور تیمار بندی، ظروف 500 سی سی - به ازای هر غلظت 3 تکرار - که حاوی 100 سی سی استوک ریزجلبک بعلاوه 400سی سی محیط کشت ربزجلبک تهیه شد.
همچنین دوره نوری - 12 ساعت روشنایی، 12 ساعت تاریکی - ، شدت تابش نور - - 2000 3000، درجه حرارت - 25 درجه سانتی گراد - ، شوری - 25 قسمت در هزار - و pH=8-7 در تیمارها مد نظر قرار گرفت. آنالیز تمام داده با استفاده از نرم افزار اکسل - - 2013 انجام گرفته شد . پس افزودن غلظت های فوق به تیمارهای آزمایشی، به منظور بررسی اثرات غلظت های مختلف آنتی بیوتیک OTC، بر رشد و کلروفیل a، ریزجلبک ، شمارش سلولی ریزجلبک هر تیمار در فواصل زمانی 24 ساعت پس از مواجهه با OTC صورت پذیرفت. تعداد سلول در کشت اولیه 4×1 ,4 سلول در میلی لیتر تعیین گردید.
برای شمارش سلولی هر تیمار ، ابتدا بعد از همگن نمودن محیط کشت ریزجلبک مقدار 1 میلی لیتر نمونه به صورت روزانه توسط لام هموسیتومتر و با استفاده از میکروسکوپ با بزرگ نمایی×100 و از طریق معادله محاسبه صورت گرفته است. برای اندازه گیری کلروفیل a به وسیله فرمول شماره - 2 - و با دستگاه اسپکتوفتومتر طول موج ها تعیین گردید .
نتایج و بحث
مقادیر رشد سلولی اندازه گیری شده بر اساس معیار تعداد سلول بر میلی لیتر ارائه شده است که در شکل1 آمده است. تعداد سلول تقریبا در تمامی نمونه ها پس از اضافه کردن غلظت های مختلف آنتی بیوتیک تا مدت زمان 48 ساعت افزایش یافته و سیر منحنی نمودار به صورت صعودی می باشد. در روز چهارم با نوسانات کاهش در غلظت های بالا نسبت به تیمار شاهد آنتی بیوتیک مشاهده می شود.
از آن جا که در یک اکوسیستم آبی، تقریبا تمام انرژی استفاده شده توسط مجموعه، به وسیله ریزجلبک های آن به دام میافتد، بنابراین تخمین بیوماس ریزجلبک از اهمیت خاصی در مطالعات اکولوژی آبی برخوردار است در ارتباط با بررسی تاثیرات آنتی بیوتیک بر روی ریزجلبک نتایج حاصل نشان می دهد، غلظت های مختلف آنتی بیوتیک بر سرعت رشد و کلروفیل a اثر منفی بعد از روز سوم تیمار دهی می گذارد.
به طوری که تنش ایجاد شده اغلب سویه ها سبب کاهش تعداد سلول گردید که با تاثیرات بر روی کلروفیل a همخوانی دارد. میزان کلروفیل a در هر سلول از نمونه های تیمار داده شده نیز رابطه مستقیم با آنچه برای منحنی رشد ذکر شد، نشان می دهد و همکاران در سال 2016 در مطالعه ای، سمیت انفرادی و مخلوط دوتایی - ایبوپروفن و سیپروفلوکساسین - و کلروفنل -DI-2,4 - کلروفنل - 2 - ، - DCP-4 و -3کلروفنل - CP-3 - برروی جلبک آب شیرین انجام داده اند. اثر قابل توجهی بر تراکم جمعیت جلبک نشان داد و مقدار 100 میلی گرم بر لیتر بعد از دوره قرار گرفتن در معرض از 96 ساعت بوده است. به طور کلی، می توان آن را از این مطالعه نشان داد که اثرات مخلوط سمی تمام مواد شیمیایی مورد آزمایش قرار به جلبک C.vulgaris بالاتر از اثر تک برای هر یک از مؤلفه ها مخلوط قرار گرفته بود.
