تعیین بیومارکرهای خونی آلودگی سرب در خلیج گرگان با استفاده از شاخص های خون شناسی گاوماهی لکه دار (Neogobius melanostomus, Pallas 1814)

نوع مقاله : بوم شناسی

نویسندگان

1 گروه شیلات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران

2 گروه شیلات، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

تحقیق حاضر، جهت مهیا کردن اطلاعات پایه ­ای از آسیب ­های اکوفیزیولوژیکی (شاخص ­های خونی) گاوماهی لکه ­دار در شرایط آزمایشگاهی و محیطی آلودگی سرب و در نهایت طراحی بیومارکرهای خونی ردیابی آلودگی سرب، در خلیج گرگان انجام گردید. در مطالعات آزمایشگاهی، 400 قطعه  گاوماهی لکه ­دار با میانگین وزنی 7/16±35 گرم به ­طور زنده صید شده و به ­مدت 14 روز در معرض غلظت­های 0، 3/75، 7/5 و 15 میلی­ گرم بر لیتر سرب قرار داده شدند. پس از اتمام آزمایش، از ماهیان نمونه ­های خون و کبد  تهیه شده و مورد آنالیز­های خون­ شناسی و سم­ شناسی قرار داده شدند. در تست میدانی، نمونه­ های ماهی، آب و رسوب، از 4 منطقه به­نام خزینی1، خزینی2، قره سو و گرگانرود تهیه گردید. علاوه بر سنجش سرب در آب، رسوب و بافت کبد، نمونه­ های خون ماهیان نیز، مشابه آن­ چه در مورد شرایط آزمایشگاهی ذکر شد، آنالیز گردید. طبق نتایج، از بین پارامترهای خون ­شناسی گاوماهی لکه ­دار، مونوسیت، گلبول قرمز، هموگلوبین  و MCHC، یک همبستگی مثبت و قابل توجه ­ای و  لنفوسیت  و MCV، یک همبستگی منفی و قابل توجه ­ای با  آلودگی سرب  تجمع یافته در کبد گاوماهیان در شرایط آزمایشگاهی نشان داد و در شرایط محیطی، مونوسیت یک همبستگی مثبت و معنی ­داری و ائوزینوفیل  یک همبستگی منفی و معنی ­داری با آلودگی سرب کبد گاوماهیان در شرایط محیطی نشان داد. نوتروفیل نیز  یک روند افزایشی را با تغییرات آلودگی سرب کبد نشان داد، ولی این تغییرات معنی ­دار نبود. در مجموع ، از بین  شاخص­ های خونی گاوماهی لکه ­دار، درصد مونوسیت خون به ­دلیل نشان دادن همبستگی بالا و روند یکسان در هر دو شرایط محیطی و آزمایشگاهی (0/05>‏P‎‏)، به ­عنوان مؤثرترین و کارآمدترین بیومارکرخونی آلودگی سرب در گاو ماهی لکه ­دار پیشنهاد گردید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Determination of blood biomarkers of lead pollution in Gorgan Gulf using blood indices of Mottled Goby (Neogobius melanostomus, Pallas 1814)

نویسندگان [English]

  • Fakhriyeh Omidi 1
  • Hojatillah Jafaryan 1
  • Rahman Patimar 1
  • Mohammad Harsij 1
  • Hamed Paknejad 2
1 Department of fisheris, Faculty of of Natural Resources, Department of Fisheries, University of Gonbad Kavous, Gonbad Kavous, Iran
2 Department of Fisheries, Faculty of Fisheries and Environmental Science, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
چکیده [English]

The present study was carried out for providing basic information on the ecophysiological damages (blood indicators) of Mottled Goby in laboratory and environmental conditions of lead contamination and finally the design of blood biomarkers of lead contamination in Gorgan Gulf. In the laboratory studies, 400 piece of fishes with the weight average of 35±7.16 g were lively caughted and the tested fishes were exposed to concentrations of 0, 3.75, 7.5 and 15 mg/L of  lead for 14 days. After the completion of the experiment, the samples of blood and  liver were collected from fishes and the samples surveyed  by the analyses of hematology and toxicology. In the field test, the samples of fish, water and sediment were prepared from 4 areas, Khozeini 1, Khozeini 2, Gharasu, and Gorgan rud. In addition to the measuring lead in water, sediment and liver tissue, the samples of blood  from caughted fishes were similarly analyzed with the laboratory conditions mentioned. According to the results, among the hematologic parameters of  Mottled Goby, monocyte, red blood cell, hemoglobin and MCHC showed a positive and significant correlation and lymphocyte and MCV showed a negative and significant correlation with accumulated lead contamination in the liver of Mottled Goby in laboratory conditions and in environmental conditions, monocyte showed, a positive and significant correlation and eosinophil showed a negative and significant correlation with the contamination of lead in the Mottled Goby liver in environmental conditions. Neutrophil also showed an increasing trend with changes of  lead contamination in liver. In total, among the blood indices of Mottled goby, the monocyte percentage of the blood was proposed as the most effective and efficient blood biomarker of lead contamination in Mottled goby, due to the high correlations and the same trend in both environmental and laboratory conditions (P<0.05).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Blood biomarker
  • Lead contamination
  • Gorgan Gulf
  • Neogobius melanostomus

مراجع

  1. خبازی، م.؛ هرسیج، م.؛ هدایتی، ع.؛ گرامی، م. و غفاری فارسانی، ح.، 1394. تأثیر غلظت­ های تحت کشنده فلز مس (CuSo4) در پارامترهای هماتولوژیک خون قزل ­آلای رنگین ­کمان (Oncorhynchus mykiss). مجله بوم ­شناسی آبزیان. دوره4، شماره 4، صفحات 1 تا 7.
  2. منصوری، ب.، 1395. مطالعه و بررسی منابع آلاینده خلیج گرگان. موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور. مرکز تحقیقات ذخائر آبزیان آب­ های داخلی. 43 صفحه.
  3. وابونیان، ع.، 1391. تأثیر غلظت­ های تحت کشنده کادمیم بر برخی پارامترهای آنزیمی، هماتولوژیک و تجمع زیستی در کبد ماهی شانک زرد باله (Acantopagrus latus). پایان ­نامه کارشناسی ­ارشد، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر. 104 صفحه.
  4. هدایتی، ع.، 1390. تعیین بیومارکرهای آلودگی جیوه با استفاده از شاخص ­های اکوفیزیولوژیک کبد ماهی شانک زرد باله (Acanthopagrus latus). پایان­ نامه دکتری، دانشکده علوم دریایی گروه بیولوژی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر. 126 صفحه.
  5. Adhikari, S.; Sarkar, B.; Chatterjee, A.; Mahapatra, C.T. and Ayyappan, S., 2004. Effects of cypermethrin and carbofuran on certain hematological parameters and prediction of their recovery in a freshwater teleost; Labeo rohita (Hamilton). Ecotoxicol. Environ. Saf. Vol. 58, pp: 220-226.
  6. Affonso, E.G.; Polez, V.L.P.; Correa, C.; Mazon, A.F.; Araujo, M.R.R.; Moraes, G. and Ratin, F.T., 2002. Blood parameters and metabolites in the teleosts fish Colossoma macropomum exposed to sulfide or hypoxia. Comp. Biochem. Physiol., Part C: Toxicol. Pharmacol. Vol. 133, No. 3, pp: 375-382.
  7. Al-Ghadban, A.N.; Massoud, M.S. and Al-Abdali, F., 1996. Bottom sediments of the Persian Gulf: I. sedimentological characteristics. Kuwait J. Sci. Eng. Vol. 23, No. 1, pp: 69-87.
  8. Begum, G., 2004. Carbofuran insecticide induced biochemical alterations in liver and muscle tissues of the fish Clarias batrachus (Linn.) and recovery response. Aquat. Toxicol. Vol. 66, No. 1, pp: 83-92.
  9. BelaZutshi, S.G. and RaghuPrasad, R., 2010., Alteration in hematology of Labeo rohita under stress of pollution from Lakes of Bangalore, Karnataka, India. Environ. Monit. Assess. Vol. 168, No. 1-4, pp: 11-19.
  10. Bryan, G.W., 1976. Some effects of heavy metal tolerance in aquatic organisms. InEffects of pollutants on aquatic organisms. Edited by APM. Lockwood. Cambridge University Press,Cambridge, England. pp: 7-34.
  11. Cataldi, E.; DiMarco, P.; Mandich, A. and Catandella, S., 1998. Serum parameters of Adriatic sturgeon Acipenser naccarii ( pisces: Acipenseriformes): effect of tempreture and stress. Comp. Biochem. Physiol., Part A: Mol. Integr. Physiol. Vol. 121, No. 4, pp: 351-354.
  12. Corkum,  L.D. ;  Sapota,  M.R.  and  Skora,  K.E., 2004 .The round goby, Neogobius melanostomus, a fish invader on both sides  of  the  Atlantic  Ocean.  Biol Invasion. Vol. 6, No. 2, pp: 173-181.
  13. Dacie,   J.V.   and   Lewis,   S. M.,   2001.,   Practical   Haematology. Churchill Livingstone. London. 633 p.
  14. Demirak, A.; Yilmaz, F.;  Levent Tuna, A. and Ozdemi, N., 2006. Heavy metals in water, sediment and tissues of (Leuciscus cephalus) from a stream in southwestern Turkey. Chemosphere. Vol. 63, No. 9, pp: 1451-1458.
  15. Dharam, S.; Kamlesh, N.; Trivedi, S.P. and Sharma, Y.K., 2008. Impact of copper on haematological profile of freshwater fish, Channa punctatus. Ecotoxicol. Environ. Saf. Vol. 29, No. 2, pp: 253-257.
  16. Elia, A.C.; Galarini, R.; Taticchi, M.; Dorr, A.J. and Mantilacci, L., 2003. Antioxidant responses and bioaccumulation in Ictalurus melas under mercury exposure. Ecotoxicol. Environ. Saf. Vol. 55, No. 2, pp: 162-167.
  17. Evans, G.O., 2009. Animal Hematotoxicology. Chemical Rubber Company Press. 204 p.
  18. Gad, S.C., 2007. Animal Models in Toxicology. Chemical Rubber Company Press. 950 p.
  19. Hesp, S.A., Potter, I.C. and Hall, N.G., 2004. Reproduction biology and protandrous hermaphroditism in Acanthopagrus latus. Environ. Biol. Fishes. Vol. 70, No. 3, pp: 252-272.
  20. Holdway, D.A., 1996. The role of biomarkers in risk assessment. Hum. Ecol. Risk Assess. Vol. 2, No. 2, pp: 263-267.
  21. Houston, H., 1990. Review: are the classicalhematological  variables   acceptable indicators forfish health? Trans. Am. Fish. Soc. Vo. 126, No. 6, pp: 879-894.
  22. Javad, M. and Usmani, N., 2015. Impact of Heavy Metal Toxicity on Hematology an Glycogen Status of Fish: A Review. Natl. Acad. Sci. Vol. 85, No. 4, pp: 889-900.
  23. Kar, D.;  Sur, P.;  Mandal, S.K.; Saha, T. and Kole, R.K., 2008. Assessment of heavy metal pollution in surface water. Int. J. Environ. Sci. Technol. Vol. 5, No. 1, pp: 119-124.
  24. Kim, J.H. and Kang, J.H., 2015. The lead accumulation and hematological findings in juvenile rock fish Sebastes schlegelii exposed to the dietary lead (II) concentrations. Ecotoxicol. Environ. Saf. Vol. 115, pp: 33-39.
  25. Lim, C.; Klesius, P.H.; Li, M.H. and Robinson, E.H., 2000. Interaction between dietary levels of iron and vitamin C on growth, hematology, immune response and resistance of channel cat fish (Ictalurus punctatus) to Edwardsiella ictalury challenge. Aquaculture. Vol. 185, No. 3-4, pp: 313-327.
  26. Lohner, T.W.; Reash, R.J.; Willet, V.E. and Rose, L.A., 2001. Assessment of tolerant sun fish populations (Lepomis sp.) inhabiting selenium-laden coal ash effuents. Ecotoxicol. Environ. Saf. Vol. 50, No. 3, pp:203-216.
  27. Maheswaran, R.; Devapaul, A.; Muralidiharan, S.; Velmurugan, B. and Ignacimuthu, S., 2008. Hematological studies of fresh water fhsh, Claris batrachus (L) exposed to mercuric chloride. Int.J. Integr. Biol. Vol. 2, No. 1, pp: 49-54.
  28. Makokha, A.O.; Mghweno, L.R.; Magoha, H.S.; Nakajugo, A. and Wekesa, M., 2011. The effects of environmental lead pollution in kisumu, Mwanza and Kampala. Environ. Eng. J. Vol. 4, No. 1, pp: 133-140.
  29. Moopam, K., 1999. Manual of Oceanographic Observations and Pollutant Analysis Methods. Kuwait. 321 p.
  30. Nelson, J., 2006. Fishes of the World. department of biological sciences. University of Alberta, Edmonton. Alberta, T6G2E9, Canada. 601 p.
  31. Ololade, I.A. and Oginni, O., 2010. Toxic stress and hematological effects of nickel on African catfish, Clarias gariepinus, fingerlings. J. Environ. Chem. Ecotoxicol. Vol. 2, No. 2, pp: 014-019.
  32. Safahieh, A.; Ali Akbar, H; Ahmad, S. and Abdolali, M., 2010. Experimental approaches of hematotoxic and immunotoxic effects of mercury chloride on yellow fin sea bream (Acanthopagrus latus). Am.-Eurasian J. Toxicol. Sci. Vol. 2, No. 3, pp: 169-176.
  33. Shah, S.L. and Altindag, A., 2004. Haematological parameters of tench, Tinca tinca after acute and chronic exposure to lethal and sublethal mercury treatments. Bull. Environ. Contam. Toxicol. Vol. 73, pp: 911-918.
  34. Stepanova, T.G., 2001. Some feature of repruduction and growth of gobies in the  northern  Caspian.  In  Ecology  of  young  fish  and  problems  of  Caspian Fish Reproduction. VNIRO Ed, Moscow. pp: 268-276.
  35. Tavares-Dias, M.; Ferreira, J.S.; Affonso, E.G.; Ono, E.A. and Martins, M.L., 2011.Toxicity and Effects copper sulfat on Parasitic Control and Hematological Response of Tambaque (Colossoma macropomum). Bol. Inst. Pesca. Vol. 37, No. 4, pp: 355-365.
  36. Tishanova, V. and Ilieva, N., 1994. Joint influence of Zn and Pb on some hematological indices of the common carp (Ciprinus carpio L.). Annu. Sci. Stud., Univ. Sofia. Vol. 83, No. 1, pp: 119-123.
  37. Tort, L. and Torres, P., 1988. The effects of sublethal concentrations of cadmium on haematological parameters in the dog fish Scyliorhinus canicula. J. Fish Biol. Vol. 32, No. 2, pp: 277-282.
  38. Turkmen, M.; Turkmen, A.; Tepe, Y. and Ates, A., 2009. Determination of metalsin fish species from Aegean and Mediterranean seas. Food Biochem. Vol. 113, No. 1, pp: 233-237.
  39. Vinodhini, R. and Narayanan, M., 2009. The impact of toxic heavy metals on the hematological parameters in common carp (Cyprinus carpio L.). Iran. J. Environ. Health Sci. Eng. Vol. 6, No. 1, pp: 23-29.
  40. Zaki, M.S.; Moustafa, S.; Rashad, H. and Sharaf, N., 2008. Assessment of the hazardous effect of lead pollution on Oreochromis niloticus including haematological, biochemical and immunological parameters. Am.-Eurasian J. Agric. Environ. Sci. Vol. 3, pp: 91-95.
فصلنامه محیط زیست جانوری
دوره 12، شماره 3
مهر 1399
صفحه 145-154

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار