بخشی از مقاله
چکیده
در این مطالعه محدوده سمیت و غلظت نیمه کشندگی - LC50 - نانوذرات نقره در ماهی پنگوسی گیاهخوار - Pangasius hypophthalmus - مورد مطالعه قرار گرفته است. برای انجام این مطالعه تعداد 350 عدد ماهی پنگوسی گیاهخوار از یک مرکز خصوصی در شهرستان قم خریداری و پس از انتقال به مرکز تکثیر و پرورش ماهیان زینتی در قم در آکواریم نگهداری شدند. بعد از سپری شدن دوره سازش پذیری، ماهی های پنگوسی در معرض غلظت های مختلف نانوذرات نفره 21 - ، 25، 30، 36، 43 ، - 52 میکرو گرم بر لیتر قرار گرفتند و تغیرات رفتاری و تلفات در 24، 48، 72 و 96 ساعت ثبت و همچنین محدوده سمیت و غلظت نیمه کشندگی - LC50 - تعیین گردید.
نتایج بدست آمده نشان داد که غلظت 50 میکرو گرم بر لیتر بهترین غلظت برای تعیین محدوده سمیت و همچنین غلظت 100 میکرو گرم بر لیتر بسیار سمی برای ماهی پنگوسی گیاه خوار بود. بر اساس تحلیل های آماری، غلظت نیمه کشندگی 96 - LC50 - ساعته نانوذرات نقره 37,32 میکرو گرم بر لیتر می باشد که این مقدار نشان دهنده سمیت متوسط نانوذرات نقره در این گونه ی ماهی می باشد.
مقدمه
فناوری نانو بهرهبرداری از ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی مواد با اندازههای کمتر از 100 نانومتر درعلوم و صنایع مختلف میباشد. یافتههای اخیر نشان داده است اگر ذرات یک ماده خاص در حد چند نانومتر کوچک شوند، این ذرات ویژگیهای متفاوتی با ذرات اولیه خواهند داشت که از جمله میتوان به فضای سطحی بزرگ - بالا رفتن فعالیتهای فیزیکی و شیمیایی و زیستی - ، انحلال پذیری و سطح تحرک بالاتر اشاره کرد
ذرات نانو به دلیل اندازه کوچک سطح بسیار وسیعی داشته و این موضوع منجر به آمادگی جذب سطحی یا واکنش این مواد میشود و باعث افزایش فعالیت شیمیایی میگردد. بنابراین یک ماده در مقیاس نانو بسیار فعالتر از ذرات معمولی همان ماده است و میتواند سمیت بیشتری ایجاد کند
از نانو محصولات تولید شده امروزی میتوان به اکسید روی، دی اکسید تیتانیوم، نانو ذرات کیتوزان، نانو ذرات طلا، آهن، نیکل، نقره، همچنین نانو لولههای کربنی و گرافن اشاره کرد. در بین انواع مختلف نانوذرات، نانوذرات نقره به دلیل خاصیت ضدمیکروبی در فیلترهای تصفیه آب - Li et al., 2008 - ، حسگرها و داروسازی - Scown et al., 2010 - کاربرد دارند. بطور کلی آبزیان از طریق آب و غذا ممکن است در معرض نانو ذرات قرار گیرند. اگرچه تولید و استفاده از نانو مواد مختلف در سطح جهان پیوسته در حال افزایش بوده است - Benn et al., 2008 - ، اما هنوز اطلاعات کافی در مورد تاثیرات سمیت نانو مواد به خصوص اثرات آن ها بر محیط زیست و به ویژه بر موجودات آبزی اندک است
شاخه نانواکوتوکسیکولوژی علمی جدید برای بررسی سمیت مواد نانو بر محیط زیست می باشد. در زمینه آبزیان به خاطر رهایش این مواد به محیطهای آبی حایز اهمیت بسیاریست. باوجود تلاشها برای استفاده از نانو ذرات نقره در صنایع مختلف، متاسفانه در صنعت آبزیپروری و پرورش ماهیان زینتی، گزارشات محدود بوده - - Griffitt et al., 2008 و از ماهی گورخری - Danio rerio - که شباهت زیاد ژنتیکی به انسان دارد، بیشتر استفاده شده است
با توجه به استفاده بیشتر نانو ذرات نقره نسبت به سایر نانو مواد در محصولات مصرفی انسان، احتمال ورود این ماده به محیط زیست نیز بیشتر میباشد. از طرفی مقصد نهائی تمام آلایندههایی که وارد محیط زیست می شوند، اکوسیستمهای آبی است و به همین دلیل زیستمندان آبزی میتوانند متأثر از انواع آلایندهها شوند
در سال های اخیر، تولید نانو ذرات نقره به دلیل خواص ضد میکروبی، ویژگی های نوری، الکتریکی و مغناطیسی آن افزایش یافته است، به طوری که % 56 تولید جهانی نانو مواد اختصاص به نانو ذرات نقره دارد
ورود فاضلاب های آلوده به نانوذرات نقره به محیط آبی می تواند باعث تغییراتی در زیست بوم آبزیان شده که این تغییرات ممکن است بر موجودات زنده آبزی اثر گذار باشند. آزمون های سمیت حاد در ماهی ها طی 96 ساعت انجام می گردد و منجر به تعیین غلظت کشنده میانی - - LC50، به عنوان یک شاخص زیستی به منظور اندازه گیری استعداد و پتانسیل مرگ و میر توده جانوری به مواد شیمیایی خاص می گردد و نشان دهنده غلظتی از مواد شیمیایی است که باعث مرگ 50 درصد جمعیت مورد مطالعه می شود
مواد و روش ها
در این پژوهش تعداد 350 عدد ماهی پنگوسی گیاهخوار از یک مرکز خصوصی در شهرستان قم خریداری و پس از انتقال به مرکز تکثیر و پرورش ماهیان زینتی در قم در آکواریم نگهداری شدند. ماهیان پس از انتقال به آکواریم ها برای رفع استرس و سازگاری به مدت دو هفته در محیط جدید نگهداری و تغذیه شدند. در این مدت فاکتور های فیزیکی و شیمیایی آب اندازه گیری و ثبت گردیدند.
آزمایش تعیین محدوده سمیت و کشندگی
به منظور اندازه گیری غلظت های کشنده نانوذرات نقره بر روی پنگوسی گیاهخوار از روش استاندارد O.E.C.D استفاده شد. به دلیل دستیابی به دامنه دوزها و به منظور تیماربندی پنگوسی گیاهخوار ، مبادرت به چند مرحله آزمایش اولیه گردید تا اینکه محدوده غلظت کشندگی برای انجام آزمایش های نهایی حاصل گردد. برای تعین محدوده غلظت کشندگی نانوذرات نقره برای پنگوسی گیاهخوار ابتدا بعد از سپری شدن دوره سازش پذیری، نانو ذرات نقره با غلظت های صعودی 12,5، 25، 50 و 100 میکرو گرم بر لیتر به آکواریوم های حاوی ماهی پنگوسی گیاهخوار افزوده شد. تغیرات رفتاری و میزان تلفات در زمان های 24، 48، 72 و 96 ساعت بعد از افزودن نانوذرات مشاهده و ثبت گردید. محدوده کشندگی نانوذرات نقره بر اساس اولین غلظتی که حداکثر نلفات - %100 - را در پی دارد تعیین می گردد.
تعین غلطت نیمه کشندگی - LC50 -
پس از تعیین محدوده کشندگی ، در مرحله دوم غلظت های صعودی نانوذرات نقره توسط سمپلر به اکواریوم های حاوی ماهی - 14 عدد در هر آکواریوم - اضافه گردید. تغیرات رفتاری و میزان تلفات در زمان های 24، 48، 72 و 96 ساعت بعد از افزودن نانوذرات نقره مشاهده و ثبت گردید. در طی این دوره نیز فاکتور های فیزیکی و شیمیایی آب اندازه گیری و ثبت گردید. میزان تلفات در هر غلظت تعیین و داده های حاصل توسط برنانه spss و با استفاده از روش محاسباتی Probit Analysis مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و مقدار LC50 تعیین شد.
نتایج
آزمایش تعیین محدوده کشندگی نانوذرات نقره بر روی ماهی پنگوسی گیاه خوار
بر اساس نتایج حاصل، در غلظت 12,5 میکرو گرم بر لیتر هیچگونه تلفاتی بعد از 96 ساعت مشاهده نگردید و ماهی ها از نظر رفتاری هیچ گونه عدم تعادل و یا رفتار غیر طبیعی نداشتند.
