آنالیز هیستومورفومتری آبشش تیلاپیای نیل (Oreochromis niloticus) در معرض غلظت های مختلف آمونیاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری تخصصی بافت شناسی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استاد گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 دانشیار گروه زیست شناسی دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران

چکیده

    توسعه­ی سریع آبزی­پروری منجر به روش­های مدرنی مانند آبزی­پروری فشرده یا سیستم­های گردش آب برای تولید فاضلاب کشاورزی با غلظت بالایی از آلاینده­های نیتروژن شد.  اما این آلاینده­ها و پساب­های شهری، صنعتی و کشاورزی برای آبزیان مضر بوده و باعث افزایش آسیب در آبشش­ها و اتلاف انرژی می­شود.  مطالعه­ی حاضر با هدف بررسی هیستومورفومتری آبشش‌های ماهی تیلاپیا نیل در معرض غلظت‌های مختلف آمونیاک انجام شد.  ماهیان جوان پس از تهیه و برای سازگاری در آکواریوم­های صد لیتری نگهداری شدند.  پس از انجام این مراحل، آزمایش بر اساس افزایش حساسیت ماهی تیلاپیا نیل به آمونیاک انجام شد.  سپس تست سمیت حاد طبق دستورالعمل استاندارد به مدت 96 ساعت انجام گرفت.  برای مطالعات سمیت زیر کشنده، 120 ماهی تیلاپیا نیل به چهار گروه، شامل سه گروه بر اساس درصدهای مختلف (10، 20، و 30 درصد LC50 96h) و یک گروه کنترل دسته­بندی شدند.  گروه­ها به مدت 14 روز در شرایط فیزیکوشیمیایی پایدار در معرض آمونیاک قرار گرفتند.  در نهایت، تجزیه و تحلیل بافت­شناسی بر روی آبشش ماهی انجام شد.  سپس روش استاندارد مقاطع پارافینی و برش­های بافتی به ضخامت 6-4 میکرون برش داده شد و با روش­های (H&E) رنگ­آمیزی شد.  داده‌های به دست آمده نشان می‌دهد که غلظت‌های بالای آمونیاک باعث آسیب‌های مختلف بافت آبشش مانند پرخونی، تورم رشته، افزایش تعداد سلول‌های کلرید، نکروز و مرگ سلولی، هیپرپلازی، هیپرتروفی و ​​تغییرات رفتاری مانند کاهش اشتها و تحرک می‌شود.  داده‌های به دست آمده نشان داد که افزایش سطح آمونیاک می‌تواند آسیب‌های جبران‌ناپذیری به ساختارهای آبشش و سایر بافت‌های مربوط به آن وارد کند.  بنابراین، زیستگاه این آبزیان باید به طور مداوم از نظر سطح آمونیاک کنترل شود.

کلیدواژه‌ها


Abdelghany, A. (2020). Food and feeding habits of Nile tilapia from the Nile River at Cairo, Egypt. Fish Farming Technology, P: 447-54.
Abdi, R.; Pourkhadje, M.R.; Zolgharnein, H.; Hosseinzadeh Sahafi, H. and Morovvati, H. (2011). Effect of salinity on mitochondria of chloride cells in gill of juvenile's grouper (Epinephelus coioides). Journal of Animal Environment, 2(4): 37-42.
Ali, A.; Moustafa, Y.T. and El-Said, S. (2020). Evaluating the influence of different water sources on water quality, survival and growth rates of Nile tilapia (Oreochomis niloticus) larvae in tilapia hatcheries. Egyptian Journal for Aquaculture, 10(1): 45-64.
Banihashemi, E.; Khara, H.; Pajand, Z. and Rahanandeh, M. (2013). Histopathological effects of ammonia on gills, liver and kidney of Acipenser persicus. Comparative Pathobiology, 983-992.
Basir, Z. and Peyghan, R. (2016). The process of kidney gradual changes in, Tenualosa ilisha during migration from sea to the river. Journal  of Persian Gulf, 7(26): 47-56.
Basir, Z. and Peyghan, R. (2019). Immunohistochemical and ultrastructural study of the effect of different salinities on gill chloride cells of Cyprinus Carpio. Iran Fisheries Science Journal, 28(5): 131-141.
Dastan, V.; Abdi, R.; Movahedinia, A. and Salari-Aliabadi, MA. (2017). Study of gill and kidney tissue changes in Tenualosa ilisha during migration from sea to the Karun and Bahmanshir rivers. Iranian Scientific Fisheries Journal, 25(4): 53-62.
Elbialy, Z.I.; Salah, A.S.; Elsheshtawy, A.; Rizk, M.; Abualreesh, M.H. and Abdel-Daim, M.M. (2021). Exploring the multimodal role of yucca schidigera extract in protection against chronic ammonia exposure targeting: Growth, metabolic, stress and inflammatory responses in nile tilapia (Oreochromis niloticus). Animals, 11(7): 2072.
El-Greisy, Z.A.E-B. and Ahmed, N.A.M. (2016). Effect of prolonged ammonia toxicity on fertilized eggs, hatchability and size of newly hatched larvae of Nile tilapia, Oreochromis niloticus. The Egyptian Journal of Aquatic Research, 42(2): 215-22.
El-Shafai, S.A.; El-Gohary, F.A.; Nasr, F.A.; Van der Steen, N.P. and Gijzen, H.J. (2004).Chronic ammonia toxicity to duckweed-fed tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture, 232(1-4): 117-27.
Espinosa-Chaurand, D.; Aparicio-Simón, B.; Cortés-Sánchez, A.D.J.; Garza-Torres, R.; García-Morales, R. and Maeda-Martínez, A.N. (2019). The productive assessment of two tilapia nilotica (Oreochromis niloticus) commercial strains in Sinaloa Mexico. Latin american journal of aquatic research, 47(3): 440-8.
Jebur, A. and El-Demerdash, F. (2019). Hexavalent chromium toxicity induced biochemical perturbation in Tilapia nilotica: role of Phoenix. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, IOP Publishing.
Kim, J.H.; Cho, J.H.; Kim, S.R. and Hur, Y.B. (2020). Toxic effects of waterborne ammonia exposure on hematological parameters, oxidative stress and stress indicators of juvenile hybrid grouper, Epinephelus lanceolatus, Epinephelus fuscoguttatus. Environmental Toxicology and Pharmacology, 80: 103453.
Kim, J.H.; Kang, Y.J.; Kim, K.I.; Kim, S.K. and Kim, J.H. (2019). Toxic effects of nitrogenous compounds (ammonia, nitrite, and nitrate) on acute toxicity and antioxidant responses of juvenile olive flounder, Paralichthys olivaceus. Environmental toxicology and pharmacology, 67: 73-78.
Kim, J.H.; Park, H.J.; Hwang, I.K.; Han, J.M.; Kim, D.H.; Oh, C.W.; lee, J.S. and Kang, J.C. (2017). Toxic effects of juvenile sablefish, Anoplopoma fimbria by ammonia exposure at different water temperature. Environmental toxicology and pharmacology, 54: 169-176.
Luquet, P. (2017). Tilapia, Oreochromis spp.  Handbook of nutrient requirements of finfish: CRC Press, P: 169-180.
Magouz, F.I.; Mahmoud, S.A.; El-Morsy, R.A.; Paray, B.A.; Soliman, A.A.; Zaineldin, A.I. and Mahmoud, A.O. (2021). Dietary menthol essential oil enhanced the growth performance, digestive enzyme activity, immune-related genes, and resistance against acute ammonia exposure in Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture, 530: 735944.
Mazandarani, M.; Soodagar, M. and Kalangi Miandreh, H. (1395). Short-term exposure to lethal concentrations (high levels) of non-ionized ammonia in Caspian word fish (Rutilus caspicus). Development of aquaculture (biological sciences), 10(2): 119-126.
Mei, F.; Liu, J.; Wu, J.; Duan, Z.; Chen, M. and Meng, K. (2020). Collagen peptides isolated from salmo salar and tilapia nilotica skin accelerate wound healing by altering cutaneous microbiome colonization via upregulated NOD2 and BD14. Journal of agricultural and food chemistry, 68 (6): 1621-1633
Mercante, C.T.; David, G.S.; Rodrigues, C.J.; do Carmo, C.F. and da Silva, R.J. (2018). Potential toxic effect of ammonia in reservoirs with Tilapia culture in cages. International Journal of Fisheries and Aquatic Studies, 6(5): 256-61.
Mo, W.Y.; Man, Y.B. and Wong, M.H. (2018). Use of food waste, fish waste and food processing waste for China's aquaculture industry: Needs and challenge. Science of the Total Environment, 613: 635-43.
Mohamed, M.; Abdi, R.; Ronagh, M.T.; Salari -Aliabadi, M.A. and Basir, Z. (2020). Comparative histomorphometry of dorsal, ventral and lateral skin in macroscopy, microscopy and free scale fish. Iranian Veterinary Journal, 16(2): 47-53.
Mohamed, M.; Abdi, R.; Ronagh, M.T.; Salari-Aliabadi, M.A. and Basir, Z. (2021). Comparative histomorphology of epidermis of head and caudal peduncle in Otolithes ruber, Huso huso and Pangasius hypophthalmus fish. Iranian Journal of Aquatic Animal Health, 7(1): 10-20.
Morovvati, H.; Abdi, R. and Shamsi, M.M. (2017). Effect of different salinity concentration on gill of benni Barbus sharpeyi. Journal of Veterinary Research, 72(2).
Morovvati, H.; Zolgharnein, H.; Noori Moghahi, M.H.; Abdi, R. and Ghazilou, A. (2012). Alterations to chloride cells of the secondary lamella and gill branches of spotted scat (Scatophagus argus L.) in different salinities. Journal of Veterinary Research, 67(2): 109-17.
Naderi, S.; Abdi, R.; Navabi, M.B. and Movahedinia, A. (2014). Distribution Pattern of Main Mucus Secretory Cells in Different Parts of Epiderm in Epinephelus coioides. International Journal of Scientific Engineering and Technology, 3(5): 630-3.
Naji, T.; Khara, H.; Rostami Bashman, M. and Nasiri Perman, A. (1388). Evaluation of the effect of ammonia toxicity on liver tissue of common carp (Cyprinus carpio). Environmental science and technology, 11 (1 (Series 40)).
Naji, T.; Khara, H.; Rostami, M. and Nasiri, A. (2009). The effect of toxic ammonia on liver tissue of common carp (Cyprinus carpio). Journal of Environmental Science and Technology, (1): 131-48.
Pourkhadje, M.; Abdi, R.; Zolgharnein, H.; Hoseinzade Sahafi, H. and Morovvati, H. (2014).  Effects of different salinity on number and area of chloride cells in gill of juvenile grouper (Epinephelus coioides).Iranian Fisheries Science Research Institute, 23(2): 1-10.
Shalaby, A.; Khames, M.; Fathy, A.; Gharieb, A. and Abdel-Hamid, E. (2021). The Impact of Zeolite on Ammonia Toxicity, Growth Performance and Physiological Status of the Nile Tilapia (Oreochromius niloticus). Egyptian Journal of Aquatic Biology and Fisheries, 25(1): 643-63.
Šilovs, M. (2018). Fish processing by-products exploitation and innovative fish-based food production. Research for Rural Development, 2: 210-5.
Sriyasak, P.; Chitmanat, C.; Whangchai, N.; Promya, J. and Lebel, L. (2015). Effect of water de-stratification on dissolved oxygen and ammonia in tilapia ponds in Northern Thailand. International Aquatic Research, 7(4): 287-99.
Suliman, E.A.M.; Osman, H.A. and Al-Deghayem, W.A.A. (2021). Hstopathological changes induced by ectoparasites on gills and skin of Oreochromis niloticus (Burchell 1822) in fish ponds. Journal of Applied Biology & Biotechnology, 9(1): 68-74.
Termeh Yusefi, A.; Khara, H. and Ahmadnezhad, M. (2018). Evaluation of the effects of ammonia-induced stress on hematologic, stress factors and gill histology of Banded Cichlid (Heros severus). Journal of Animal Research (Iranian Journal of Biology), 31(2): 130-44.
Yilmaz, E. (2020). Effect of dietary carob (Ceratonia siliqua) syrup on blood parameters, gene expression responses and ammonia resistance in tilapia (Oreochromis niloticus). Aquaculture Research, 51(5): 1903-12.
Yousefi, M.; Vatnikov, Y.A.; Kulikov, E.V.; Plushikov, V.G.; Drukovsky, S.G. and Hoseinifar, S.H. (2020). The protective effects of dietary garlic on common carp (Cyprinus carpio) exposed to ambient ammonia toxicity. Aquaculture, 526: 735400.
Zeitoun, M.M.; EL-Azrak, K.; Zaki, M.A.; Nemat-Allah, B.R. and Mehana, E.S.E. (2016). Effects of ammonia toxicity on growth performance, cortisol, glucose and hematological response of Nile Tilapia (Oreochromis niloticus). Aceh Journal of Animal Science, 1(1): 21-8.