بررسی اثر متیل ترشیو بوتیل اتر (MTBE) بر DNA سلول‌های خونی ماهی کلمه دریای خزر (Rutilus caspicus) به روش کامت قلیایی در شرایط آزمایشگاهی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 موسسه تحقیقات علوم شیلاتی ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

متیل ترشیو بوتیل اتر(MTBE) سبب افزایش میزان اکسیژن سوخت می‌شود و میزان مونواکسید کربن و آلودگی هوا را کاهش می­دهد. MTBE در خاک بسیار متحرک است و حرکت آن در آب تابع قوانین حرکت آب در خاک است. MTBE مقاومت زیادی به تخریب زیستی دارد و نیمه عمر آن در آب بالاست. جذب آن توسط ذرات خاک ضعیف، دارای حلالیت بالایی در آب و بسیار متحرک است. این تحقیق به منظور بررسی میزان اثر این آلاینده بر رویDNA  سلول­های خونی ماهی کلمه دریای خزر که در معرض غلظت­های 50، 100 و 150 میلی­گرم بر لیتر MTBE به مدت 7، 14 و 21 روز قرار گرفته بودند انجام شد. میانگین درجه حرارت آب 1 ± 19، اکسیژن آب 2/0 ± 6/7 میلی­گرم در لیتر و شوری صفر در نظر گرفته شد. تعداد 220 عدد ماهی کلمه دریای خزر با متوسط طول بدن 30±150 میلی­متر و  وزن 3 ± 15 گرم از کارگاه تکثیر سیجوال واقع در بندر ترکمن در استان گلستان تهیه شد و توسط کیسه­های حاوی آب (3/1) و اکسیژن (3/2) به آزمایشگاه منتقل شد. بعد از دوره آداپتاسیون تعداد 13 عدد ماهی در آکواریوم­های 50 لیتری قرار داده شد که مجموع آکواریوم­های شاهد 3 عدد و تعداد آکواریوم های تیمار 9 عدد بود. در هفته اول، دوم و سوم آزمایش، سه ماهی به صورت تصادفی از هر آکواریوم برداشت و خون ماهیان گرفته شد و پس از انجام مراحل تعیین شده خون ماهیان بر روی لام تثبیت و برای مشاهده با میکروسکوپ فلورسانس لام­ها در یخچال نگه داری شدند. در این مطالعه برای بررسی میزان تخریب DNA  از نرم­افزار Casp 1.2.3b1 استفاده شد. در این نرم­افزار چند مورد از مشخصات کامت قلیایی به صورت داده استخراج می­شود. نتایج تحقیق حاضر نشان داد، که اختلاف معنی­داری بین شاهد و سایر تیمارها از لحاظ میزان تخریب DNA وجود دارد. همچنین با افزایش زمان در معرض قرارگیری، میزان آسیب DNA به طور معناداری افزایش یافته است (01/0 >p).

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The In Vitro Effect of Methyl Tert-Butyl Ether on DNA of Blood Cells (Rutilus caspicus) by Comet Assay

نویسندگان [English]

  • S. Mohammadzadeh Baran 1
  • A. Mashinchian moradi 1
  • E. Sharif pour 2
  • Sh. Jamili 2
  • P. Ghavam mostafavi 1
1 Department of Marine Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Iranian Fisheries Science, Research Institute, Agricutlural Research Educations and Extension Organization, Tehran, Iran
چکیده [English]

MTBE increases oxygen consumption as well as reducing carbon monoxide and air pollution. It is very dynamic in soil, and its movement in water is a function of water movement in soil. MTBE is resistant to biodegradation, its half-life in water is long, its absorption in soil particles is weak, having high solubility in water, and being very dynamic. This research was aimed at investigating DNA blood cells of Rutilus caspicus in concentrations of 50, 100 and 150 mg/L MTBE for 7, 14 and 21 days. The mean temperature of water was 19 ± 1°C, water oxygen was 7.6 ± 0.2 mg/l, and salinity was considered zero. 220 R. caspicus with an average body length of 150 ± 30 mm and a weight of 15 ± 3 grams were prepared from Sijawal multiplication workshop located at the Turkmen port in Golestan Province and transferred to the laboratory by means of bags containing water (1/3) and oxygen (2/3). After the adaptation period, 13 fish were placed in 50-liter aquariums. The total number of control aquariums was three, and the number of treatment aquariums was nine. In the first, second and third weeks of the test, three fish were randomly taken from each aquarium and their blood samples were collected. After performing the determined stages, the blood samples of the fish were fixed on the slide and kept in the refrigerator for observation with a fluorescence microscope. In this study, Casp 1.2.3b1 software was used to evaluate the DNA degradation. In this software, several examples of alkaline comet data are extracted in data form. The results of this study showed that there was a significant difference between the control and other treatments in terms of DNA degradation. Furthermore, with increasing exposure time, the amount of DNA damage significantly increased (p < 0.01).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Methyl tert-butyl ether
  • Rutilus caspicus
  • Alkaline comet
  • DNA
  • Blood cells
1-        اسکندری، ص.، 1388. بررسی تاثیر نفت خام بر تخریب ساختار مولکولی زیستی (DNA) با استفاده از روش کامت قلیایی در نرم­تن دوکفه­ای Anadonta sygnea به عنوان بیواندیکاتور. پایان نامه کارشناسی ارشد زیست دریا- جانوران دریا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران.

2-        شریف­پور، ع.، ،سلطانی، م.، عبدالحی، ح.، قیومی، ر.، 1381. اثر بیوش­کنندگی اسانس گل میخک (Eugenia caryophyllata) در شرایط مختلف PH و درجه حرارت در بچه ماهی کپور معمولی (Cyprinus carpio). مجله علمی شیلات ایران، سال یازدهم، شماره 4، صفحات 74-59.

3-        علی­دوست سلیمی، م.، 1390. بررسی اثر علف کش بوتاکلر در تخریب DNA گلبول قرمز ماهی کپور معمولی (Cyprinus carpio) با استفاده از روش کامت قلیایی.پایان نامه کارشناسی ارشد زیست شناسی دریا-آلودگی دریا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران.

4-        فرخی، ف.، جمیلی، ش.، شهیدی، م. ماسینچیان، ع.، وثوقی، غ. 1394. بررسی تاثیر حشره کش مالاتیون بر بافت و آنزیم­های کبدی ماهی کلمه دریای خزر (Rutilus rutilus caspicus). مجله علمی شیلات ایران. دوره بیست و چهارم، شماره 4، صفحات 126-117.

5-        مزدارانی، ح.، 1382. دوزیمتری بیولوزیکی: زیست نشانگرها و روش­ها. تهران: طب نوین، 268 صفحه.

6-       میررحیمی، ه.س.، 1394. تعیین اثرات ژنوتوکسیک نانوذره اکسید تیتانیوم در تخریب DNA گلبول قرمز ماهی کلمه (Rutilus rutilus) توسط سنجش گامت. پایان­نامه کارشناسی ارشد رشته بیولوژی دریا - آلودکی دریا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران.

7-        Ateep B., Farah M.A., Ahmad W.و 2005. Detection of DNA damage by alkaline single cell gel electrophoresis in 2, 4-dichlorophenoxyacetic-acid and butachlor-exposed erythrocytes of Clarias batrachus. Ecotoxicology and Environmental Safety, 62: 348-354.

8-        Genai F.A., Malik M., Nisar Z., 2011. Genoctoxic Effect of Organophosphate pesticide phorate in some exotic fisher of Kashmir. Journal of American Science, 7(4): 46-50.

9-        Geng B., Lin L., Zhang Q., Zhong B., 2010. Genotoxicity of the Pesticide Dichlorvos and Herbicide Butachlor on Rana zhenhaiensis Tadpoles. Asian Herpetological Research, 1(2): 118-285.

10-    Kiabi B.H., Abdoli A., Naderi M., 1999. Status of the fish fauna in the South Caspian basin of Iran. Zoology in the Middle East, 18: 57-65.

11-    Kumar S., Ali D., 2008. Long-term genotoxic effect of monocrotophos in different tissues of freshwater fish Channa punctatus (Bloch) using alkaline single cell gel electrophoresis. Science Total Environment, 405(1-3): 345-350.

12-    Kumar R., Nagpue N.S., Kwshwaha B., Srivastava S.K., Lakra W.S., 2010. Investigation of the Genotoxicity of Malathoin to Freshwater Teleost Fish Channa punctatus (Bloch) using the Micronucleus Test and Comet Assay. Archives of Environment and Contamination Toxicology, 58: 123-130.

13-    Liu W.Y., Wang C.Y., Wang T.S., Fellers G.M., Lai B.C., Kam Y.C., 2011. Impacts of the herbicide butachlor on the Larvae of a paddy field breeding frog (Fejervarya limnocharis) in subtropical Taiwan. Ecotoxicology, 20: 377-384.

14-    Mitchelmore C.L., Birmelin C., Livingstone D.R., Chipman J.K., 1998. Detection of DNA strand breaks in isolated mussel (Mytilus edulis L.) digestive gland cells using the comet assay. Ecotoxicology and Environmentl Safety, 41: 51-58.

15-    Pacheco M., Santos M.A., 2002. Biotransformation, genotoxic and histopathological effects of environmental contaminants in European eel, Anguilla anguilla L. Ecotoxicology and Environmental Safety, 53: 331-347

16-    Pandey S., Nagpure N.S., Kumar R., Shama S.H., Srivastava S.K., Verma M.S., 2006. Genotoxicity evaluation of acute doses of endosulfan to freshwater teleost Channa punctatus (Bloch) by alkaline single-cell gel electrophoresis. Ecotoxicology and Environmental Safety, 65(1): 56-61.

17-    Pavlica M., Klobucarm G.I.V., Mojas N., Erben R., Papes D., 2001. Detection of DNA damage in haemocytes of zebra mussel using comet assay. Mutation Research, 490: 209-14.

18-    Simoniello J.D., Guedes C.L.B., Martinez C.B.R., 2008. Biochemical, Physiological and histological changes in the Neotropical fish Prochilodus lineatus exposed to diesel oil. Ecotoxicology and Environmental Safety, 69: 112-120

19-    US EPA. 1998. MTBE Fact Sheet 1: Overview. EPA 510-F-97-014, US. EPA, Office of Solid Waste and Emergency Response, Washington, DC.

Wilson J.T., Pascoe P.L., Parry J.M., Dixon D.R., 1998. Evaluation of the comet assay as a method for the detection of DNA damage in the cells of a marine invertebrate, Mytilus edulis L. (Mollusca: Pelecypoda). Mutation Research, 399: 87-95.