بخشی از مقاله
چکیده
هدف این پژوهش بررسی اثرات بتاگلوکان موجود در دیواره سلولی مخمرهای پروبیوتیک تازه شناسایی شدهSaccharomyces cerevisiae strain YG3-1 - پس از اعمال تیمار شیمیایی با -2 مرکاپتو اتانول بر مخمرها - بر میزان رشد آرتمیا بود.
بدین منظور اثرات تغذیه با مخمرهای تیمار شده مذکور در دو گونه از آرتمیا به عنوان مدل زیستی مورد سنجش و ارزیابی قرار گرفته است. مخمرهای مورد استفاده همگی از روده ی ماهیان قزل آلای رنگین کمانی پرورشی استان آذربایجان غربی جداسازی شدند. سپس، گروهی از آنها پس از جداسازی و کشت در محیط مایع yeast extract-peptone-glycerol - YPG - ، با -2 مرکاپتواتانول - با غلظت 3/5 درصد حجمی/حجمی - تیمار شدند. سپس ناپلی ها و لاروهای دو گونه ی Artemia urmiana و A.franciscana با مخمرهای تیمار شده تغذیه شدند.
در پایان آزمایش، میزان رشد در جمعیت های بالغ تغذیه شده با مخمرهای مذکور مورد سنجش قرار گرفت. در انتهای آزمایش، این شیوه موجب بهبود رشد در هر دو گونه به ویژه اورمیانا گشت . - P< 0/05 - نتایج به دست آمده پیشنهاد می نماید که مخمرهای مورد استفاده در این پژوهش می توانند جهت بهبود رشد انواع گونه های آرتمیا به کار روند.
مقدمه
آرتمیا - نوعی آبزی بی مهره متعلق به زیر شاخه سخت پوستان - یکی از مهم ترین غذاهای زنده ی مورد استفاده در آبزی پروری و مدل زیستی مناسبی در مطالعات زیست فناوری آبزیان محسوب می گردد
بتاگلوکان ها، پلیمرهای گلوکزی در دیواره ی تک سلولی هایی چون مخمرهای Saccharomyces cerevisiae و با خواص متعددی چون بهبود عملکرد سیستم ایمنی و فاکتورهای رشد هستند
در مطالعه ای بتاگلوکان موجود در دیواره ی S.cerevisiae از طریق اثر گذاری بر عملکرد اجزای سیستم ایمنی و فاکتورهای رشد، موجب تقویت پاسخ ایمنی و بهبود رشد در آرتمیا گشته است
قیمت بالای آنتی بیوتیک، مکمل و پروبیوتیک های وارداتی، تضعیف سیستم ایمنی و بروز مقاومت آنتی بیوتیکی به واسطه مصرف آنتی بیوتیک، مکل های رشد سنتتیک و هورمون ها و همچنین کاهش میزان رشد و افزایش مرگ و میر برخی از گونه ها مانند Artemia urmiana در اثر شرایط استرس زای به وجود آمده در محیط پرورش - به دلیل ضعیف بودن سیستم ایمنی گونه ی مذکور - - Agh, 2007 - ، مشکلات موجود در مقابل پرورش انواع سخت پوستان آبزی - نظیر میگو و آرتمیا - در کشور هستند.
به نظر می رسد استفاده از مخمرهای مورد استفاده در این پژوهش به واسطه بومی بودن، نداشتن اثرات منفی در بلند مدت و برخورداری از خواص بتاگلوکان و پروبیوتیکی، مشکلات مطرح شده را رفع نماید. هدف این پژوهش بررسی و تایید تاثیر بتاگلوکان موجود در دیواره ی این مخمرها در بهبود میزان رشد انواع آبزیان سخت پوست از طریق بررسی و ارزیابی آن در آرتمیا به عنوان جاندار مدل می باشد.
مواد و روش ها
این آزمایش در بهار و تابستان سال 1393 در آزمایشگاه ژنتیک و بیوتکنولوژی مرکز تحقیقات آرتمیای کشور - واقع در جاده دریا، بندر گلمانخانه، ارومیه - انجام پذیرفت. مخمرهای مورد استفاده در این پژوهش پس از جداسازی از روده ی ماهیان قزل آلای رنگین کمانی متعلق به مزارع پرورش ماهی استان آذربایجان غربی و شناسایی با تکنیک های کشت افتراقی و روش های مولکولی مطابق شیوه ی Andlid و همکارانش - Andlid et al., 1995 - - 1995 - ، بعد از کشت در محیط جامد، مطابق شیوه ی Aoki و همکارانش - 2002 - در محیط مایع yeast extract-peptone-glycerol - YPG - به صورت انبوه کشت داده شدند و بعد از اتمام کشت، در فاز رشد تصاعدی 72 - ساعت بعد از کشت - با سانتریفیوژ - دور rpm 5000 به مدت 10 دقیقه - از محیط خالص سازی شدند سپس، مخمرهای خالص شده به دو گروه تقسیم شده و در دمای -20C نگه داری شدند. بعد از آن، گروهی از مخمرهای مذکور تحت تیمار شیمیایی قرار گرفتند.
بدین منظور، 200 میلی گرم از مخمرهای مذکور در محیط استریل حاوی 0/05 - Na2EDTA مول بر لیتر - و بافر تریس 0/2 - مول بر لیتر - با pH برابر 8 سوسپانسیون شدند. سپس با - 2 مرکاپتواتانول - با غلظت 3/5 درصد حجمی- حجمی - تحت تیمار شیمیایی قرار گرفتند و به طور همزمان به مدت 60 دقیقه در دمای 30 درجه ی سانتیگراد گرمخانه گذاری شدند و در ادامه با محلول پروتوپلاست کننده ی محتوی بافر فسفات- سیترات - پتاسیم فسفات 0/08 مول بر لیتر، سیترات سدیم 0/016 مول بر لیتر؛ - pH=5.8 و پتاسیم کلرید 0/6 - مول بر لیتر - تیمار شدند.
در انتها نیز دو مرتبه با محلول سدیم کلرید % 9 مورد شستشو قرار گرفتند. مخمرهای تیمار شده تا پایان آزمایش در دمای 4 درجه ی سانتیگراد نگه داری شدند . - Tukmechi et al., 2011 - در ادمه ی آزمایش، سیست های گونه های آرتمیا Artemia urmiana - و - A. franciscana که از بانک سیست پژوهشکده ی مطالعات دریاچه ی ارومیه - دانشگاه ارومیه - تهیه شده بود بر اساس پروتکل استاندارد هر کدام در2 تیمار و 4 تکرار - از هر تیمار - به طور جداگانه پرورش داده شدند.
طی پرورش، هر دو گونه ی آرتمیا بر اساس جدول غذایی استاندارد با دو گروه مخمر شامل: - 1 مخمرهای تیمار نشده - به عنوان شاهد یا کنترل - - 2 مخمرهای تیمار شده - فاقد لایه ی مانن پروتئین و حاوی بتاگلوکان با زیست فراهمی بالا به عنوان جیره غذایی بتاگلوکان - ، همراه با جلبک زنده ی tertiolecta Dunaliella تغذیه شدند . - Sankian et al., 2011 - پرورش و غذادهی مذکور 15 روز به طول انجامید.
به منظور بررسی و ارزیابی تاثیر بتاگلوکان مخمری بر میزان رشد دو گونه ی مدل، میزان رشد جمعیت های هر دو گونه از طریق اندازه گیری طول کل هر یک از افراد بالغ در هر دو گونه در روزهای سوم، هفتم و پانزدهم پرورش و همچنین پس از اتمام غذادهی با میکروسکوپ مجهز به میکرومتر چشمی اندازه گیری و تعیین گردید. نتایج بدست آمده نیز با کمک نرم افزار SPSS 16 - از طریق آنالیزهای آماری سنجش واریانس یک طرفه - One Way ANOVA - ، مقیاس توکی و تست دانکن - مورد تحلیل، مقایسه و آنالیز آماری قرار گرفت که در پایان کلیه ی مفاهیم و ارزش های آماری بدست آمده در سطح معنی دار P <0/05 پذیرفته شدند
نتایج و بحث
نتایج بدست آمده از اندازه گیری طول و میزان رشد در جمعیت های تغذیه شده با مخمرهای شاهد و تیمار شده در هر دو گونه ی آرتمیا نشان داد که تغذیه با مخمرهای تیمار شده در مقایسه با مخمرهای شاهد به طور فزاینده ای سبب بهبود و افزایش محسوس و چشمگیر میزان رشد در جمعیت های بالغ مربوط به هر دو گونه گشته است. در این میان، بالاترین میزان رشد در افراد متعلق به گونه ی اورمیانا مشاهده شد - جدول . - 2 نتایج مربوط به اندازه گیری ها و محاسبات صورت گرفته در قبال هر دو گونه در جداول1 و 2 ارائه شده است. تیمار با -2 مرکاپتو اتانول با شکست پیوندهای دی سولفیدی بین مولکول های مانن پروتئین دیواره مخمر منجر به آسان شدن هضم مخمر در سیستم گوارش میزبان مصرف کننده و در نتیجه سبب افزایش زیست فراهمی، کارایی و اثر گذاری بتاگلوکان دیواره ی مخمری می گردد
جدول:1 میانگین انحراف معیار میزان رشد در تیمارهای مختلف A.franciscana
جدول:2 میانگین انحراف معیار میزان رشد در تیمارهای مختلفA.urmiana
با توجه به شباهت موجود بین سیستم ایمنی و عملکرد فاکتورهای رشد در آرتمیا و آبزیان بی مهره ای چون میگو و همچنین با در نظر گرفتن بهبود چشمگیر حاصل شده در رشد گونه های تحت آزمایش در این بررسی - احتمالا به واسطه ی تاثیر بتاگلوکان مخمری بر افزایش میزان بقاء و همچنین طول فردی آنها - ، می توان پیشنهاد نمود که از مخمرهای مذکور - به ویژه در فرم تیمار شده - در آینده بتوان به عنوان یک محرک رشد قوی و موثر جهت بهبود رشد در آرتمیا و دیگر آبزیان بی مهره ی سخت پوست تحت پرورش نطیر میگو و شاه میگو استفاده نمود.
