بررسی قابلیت جذب زیستی نانوذرات اکسید روی توسط دوکفه ای های Maytilaster lineatus و Dressina poly morpha در دوره کوتاه مدت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی


1 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

2 گروه محیط زیست، دانشکده فنی و مهندسی و کشاورزی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران


در این مطالعه میزان جذب مستقم نانو ذرات اکسید روی توسط دوکفه ­ای ­های M. lineatus وD. poly morpha در دوره کوتاه مدت 96 ساعتی بررسی گردید. 60 عدد دوکفه ­ای D.polymorpha با دامنه طولی 0/8±2/53 سانتی ­متر و 60 عدد M. lineatus با دامنه طولی 0/5±2/7 سانتی­ متر از محیط طبیعی استحصال گردید. نانو ذرات با استفاده از دستگاه التراسونیک با 400 دور در دقیقه پخش شد. جهت یک فاز شدن آب مخازن با محلول نانو ذره از دستگاه هموژنایزر با 14000 دور در دقیقه استفاده شد و تیمارها با غلظت­ های 0/25، 25 و 50 بخش در میلیون تهیه گردید. انباشت نانو ذرات در توده بافتی دوکفه ­ای با دستگاه ICp و نحوه توزیع نانو ذرات در مخازن دوکفه­ ای  با تست DLS سنجیده شد. نتایج مربوط بهICP  نشان داد بیش ­ترین میزان انباشت نانو ذرات در توده بافتی دوکفه ­ای­ ها در بالاترین غلظت مواجهه (0/05˂p ) می ­باشد و کم ­ترین میزان جذب در کم­ ترین غلظت مواجهه به ­صورت معنی­ داری (0/05˂p ) نسبت به سایر تیمارها مشاهده شد. هم­ چنین دوکفه­  ای D. polymorpha نسبت به دوکفه ­ای M. lineatus در طول دوره­ مواجهه توان جذب بالاتری از خود نشان داد. نتایج تست DLS نشان داد که ذرات از لحاظ اندازه بین 100-10 نانومتر بوده ­اند که موید عدم ترسیب و هموژن بودن نانو ذرات در مخازن بوده است. هر دو گونه دوکفه­  ای به ­عنوان شاخص­ های بسیار مناسبی جهت پایش اثرات نانو ذرات اکسید روی در محیط­ های آبی پیشنهاد می­ شود.


عنوان مقاله [English]

Investigation of bioavailability of zinc oxide nanoparticles by Maytilaster lineatus and Dressina poly morpha bivalves in short term

نویسندگان [English]

  • Abdolrahim Baharvand 1
  • Fatemeh Baharvand 2
1 Department of Physics, Faculty of Basic Sciences, Lorestan University, Khorramabad, Iran
2 Department of Environment, Faculty of Engineering and Agriculture, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak, Iran
چکیده [English]

 In this study, the direct absorption of zinc oxide nanoparticles by M. linearatus and D. polymorpha was investigated over a short period of 96 hours. Sixty D. polymorpha legs with a range of 2.53±0.85 cm and sixty M. linearatus with a range of 2.7±0.5 cm was taken from the natural environment. The nanoparticles were spread using an ultrasonic device at 400 rpm. In order to phase together water reservoirs with nanoparticle solution by homogenizer device with 14000 rpm was used and Treatments were prepared at concentrations of 0.25, 25 and 50 ppm. The accumulation of nanoparticles in bivalve tissue mass with an ICP device and the distribution of nanoparticles in bivalve reservoirs were measured by DLS test. The results of ICP showed the highest accumulation of nanoparticles in bilayer tissue mass at the highest exposure concentration (p < 0.05). The lowest uptake was observed at the lowest exposure concentration (p < 0.05) compared to other treatments. D. polymorpha bivalve showed higher uptake ability than the bivalve M. lineatus during the exposure period. The DLS test results showed that the particles were in the range of 10-110 nm in size, confirming the non-segregation and homogeneity of the nanoparticles in the tanks. Both bivalve species are suggested as very good indicators for monitoring the effects of zinc oxide nanoparticles in the aquatic ecosystem.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dreissena polymorpha
  • Maytilaster linearatus
  • Biosorption
  • Zinc oxide nanoparticles
  1. آذرﺑﺎد، ح.، 1389. ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺻﺤﺮاﻳﻲ ﺟﺬب ﻓﻠﺰات سنگین ﺗﻮﺳﻂ ﺻﺪف Saccostrea cucullata (ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻣﻮردی: جنگل های ﻣﺎﻧﮕﺮو ﻻﻓﺖ). ﭘﺎﻳﺎن ﻧﺎﻣﻪ کارشناسی ارﺷﺪ رﺷﺘﻪ شیلات. داﻧﺸﮕﺎه ﺗﻬﺮان.
  2. بابایی سیاهگل، ه.، 1383. ﺑﺮرﺳﻲ ﺟﺬب ﻓﻠﺰات سنگین در ﺻﺪف آﻧﻮدوﻧﺖ (Anodonta cygnea) در ﺗﺎﻻب بین المللی اﻧﺰﻟﻲ. ﭘﺎﻳﺎن ﻧﺎﻣﻪ ﻛﺎرﺷﻨﺎﺳﻲ ارﺷﺪ رﺷﺘﻪ شیمی دریا. داﻧﺸﮕﺎه آزاداﺳﻼﻣﻲ، واﺣﺪ تهران ﺷﻤﺎل.
  3. قادرمرزی، ا.؛ هدایتی، ع.؛ معزی، ف. و حسینی، ع .، ۱۳۹۵. مطالعه پیامدهای اثرات بافتی و فراساختاری مواجهه با نانو ذرات اکسید مس در اندام ­های آبشش و مانتل در دوکفه ­ای آب شیرین Anodonta cygnea. فصلنامه سلول و بافت. دوره 7، شماره 2، صفحات 201 تا 208.
  4. Abel, P.D., 1976. Effects of some pollutants on the filtration rate of Mytilus. Marine pollution bulletine. Vol. 7, No. 12, pp: 228-231
  5. Andujar, P.; Simon-Deckers, A.; Galateau-Sallé, F.; Fayard, B.; Beaune, G.; Clin, B. and Lanone, S., 2014. Role of metal oxide nanoparticles in histopathological changes observed in the lung of welders. Particle and Fiber Toxicology. Vol. 11, No. 1, pp: 1-13.
  6. Barnett, B.P.; Arepally, A.; Karmarkar, P.V.; Qian, D.; Gilson, W.D.; Walczak, P. and Bulte, A., 2007. Magnetic resonance guided, real time targeted delivery and imaging of magnetocapsules immunoprotecting pancreatic islet cells. Nature medicine. Vol. 13, No. 8, pp: 986-991.
  7. Cashike, J.A. and Ward, J.V., 1995. Nitrate (NO3–N) toxicity to aquatic life: a proposal of safe concentrations for two species of Nearctic freshwater invertebrates. Chemosphere. Vol. 31, pp: 3211-3216.
  8. Fukunaga, A. and Anderson, M.J., 2011. Bioaccumulation of copper, lead, zinc by the bivalve Macomona liliana and Austrovenus stutchburyi. Journal of experimental marine biology and ecology. Vol. 396, pp: 244-252.
  9. Gerhard, A., 1993. Review of impact of heavy metals on stream invertebrates with special emphasis on acid conditions. Water, air, and soil pollution. Vol. 66, No. 3, pp: 289-314.
  10. Golovanova, I.L. and Frolova, T.V., 2005. Influence of copper, zinc and cadmium upon carbohydrase activities in aquatic invertebrates. Biologica Vnutrennih. Vol. 4, pp:73-83.
  11. Hakanson, L., 1984. Metals in fish and sediment from the river kolbacksan water system, Sweden. Archive for hydrobiology. Vol. 101, pp: 373-400.
  12. Kachynski, A.V.; Kuzmin, A.N.; Nyk, M.; Roy, I. and Prasad, P.N., 2008. Zinc oxide nanocrystals for nonresonant nonlinear optical microscopy in biology and medicine. The Journal of Physical Chemistry. Vol. 112, No. 29, pp:10721-10724.
  13. Luoma, S.N.; Tyler, C.R.; Fabrega, L.; Galloway, T.S. and Lead, J.R., 2011. Silver nanoparticles. Behavior and effects in the aquatic environment. Environment international. Vol. 37, No. 2, pp: 517-531.
  14. Martins, J.; Oliva, T.L. and Vasconcelos, V., 2007. Assays with Daphnia magna and Danio rerio as alert systems in aquatic toxicology. Environ Int. Vol. 33, No. 3, pp: 414-425.
  15. Moezzi, F.; Javanshir, A.; Eagderi, S.; Pourbagher, H. and Sallaki, M., 2013. Evaluation of bivalve clearance (CR) as a physiological indicator of heavy metal toxicity in freshwater mussel, Anodonta cygnea (Linea, 1876). Scientific journal of animal sciences. Vol. 2, No. 4, pp:89-94.
  16. Moore, M.N., 2006. Do nanoparticles present ecotoxicological risks for the health of the aquatic environment. Environment International. Vol. 32, No. 8, pp: 967-976.
  17. Shi, D. and Wang, W.X., 2004. Modification of trace metal accumulation in the green mussel Perna viridis by exposure to Ag, Cu and Zn. Environmental pollution. Vol. 132, pp: 265-277.
  18. Viarengo, A.; Zinicchi, G.; Moore, M.N. and Orunesu, M., 1981. Accumulation and detoxification of copper by the mussel Mytilus galloprovincialis Lam: a study of the subcellular distribution in the digestive gland cells. Aquatic toxicology. Vol. 1, pp: 147-157.
  19. Wei, H. and Wang, E., 2008. Fe3O4 magnetic nanoparticles as peroxidase mimetics and their applications in H2O2 and glucose detection. Analytical chemistry. Vol. 80, No. 6, pp: 2250-2254.