دانشگاه صنعتی اصفهان
دانشکده منابع طبیعی
ارزیابی برخی شاخص های زیستی عروس ماهی زاینده رود “Petroleuciscus esfahani“ در پاسخ به ترکیبات مخرب سیستم اندوکراینی در رودخانه زاینده رود
پایان نامه کارشناسی ارشد بوم شناسی آبزیان شیلاتی
اساتید راهنما
دکتر سالار درافشان
دکتر فاطمه پیکانحیرتی
1391
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
| فهرست مطالب | |||
| عنوان | صفحه | ||
| فهرست مطالب……………………………………………………………………………………………………………………………………….. | هشت | ||
| چکیده………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. | 1 | ||
| فصل اول: مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………… | 2 | ||
| فصل دوم: کلیات و مرور منابع………………………………………………………………………………………………………………….. | 5 | ||
| 2-1- کلیات………………………………………………………………………………………………………………………………………….. | 5 | ||
| 2-1-1- ترکیبات شبه آندروژنی………………………………………………………………………………………………………………. | 10 | ||
| 2-1-2- ترکیبات شبه استروژنی……………………………………………………………………………………………………………….. | 10 | ||
| 2-1-3- اثرات زیستی ترکیبات مخرب سیستم درونریز (ترکیبات شبه استروژنی)…………………………………………….. | 11 | ||
| 2-1-3- الف- ویتلوژنین و سایر پروتئینهای تولیدمثلی مخصوص جنس ماده…………………………………………………… | 11 | ||
| 2-1-3- ب- مطالعات فیزیولوژیک و رفتاری…………………………………………………………………………………………….. | 13 | ||
| 2-1-3- ج- شاخصهای وضعیت……………………………………………………………………………………………………………. | 14 | ||
| 2-2- مرور منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………… | 14 | ||
| 2-2-1- فراسنجههای خونی……………………………………………………………………………………………………………………. | 14 | ||
| 2-2-2- بافتشناسی گناد، GSI و نسبت جنسی………………………………………………………………………………………….. | 15 | ||
| 2-2-3- تولید ویتلوژنین و ارزیابی بیان نسبی آن…………………………………………………………………………………………… | 16 | ||
| فصل سوم: مواد و روشها……………………………………………………………………………………………………………………….. | 18 | ||
| 3-1- معرفی گونه مورد مطالعه…………………………………………………………………………………………………………………. | 18 | ||
| 3-2- ایستگاههای نمونه برداری………………………………………………………………………………………………………………… | 19 | ||
| 3-3- زیستسنجی…………………………………………… …………………………………………………………………………………… | 20 | ||
| 3-4- فراسنجههای خونی………………………………………………………………………………………………………………………… | 20 | ||
| 3-4-1- اندازهگیری هموگلوبین………………………………………………………………………………………………………………. | 20 | ||
| 3-4-2- اندازهگیری هماتوکریت………………………………………………………………………………………………………………. | 21 | ||
| 3-4-3- شمارش گلبولهای قرمز……………………………………………………………………………………………………………… | 21 | ||
| 3-4-4- شمارش گلبولهای سفید……………………………………………………………………………………………………………… | 22 | ||
| 3-4-5- شمارش افتراقی گلبولهای سفید…………………………………………………………………………………………………… | 23 | ||
| 3-4-6- شاخصهای ثانویه خونشناسی……………………………………………………………………………………………………… | 23 | ||
| 3-4-6- الف- حجم متوسط گویچه قرمز (MCV)……………………………………………………………………………………… | 23 | ||
| 3-4-6- ب- میانگین غلظت هموگلوبین ذرهای (MCHC)…………………………………………………………………………… | 23 | ||
| 3-4-6- ج- میانگین هموگلوبین ذرهای (MCH)………………………………………………………………………………………… | 23 | ||
3-5- تعیین سن……………………………………………………………………………………………………………………………………… |
24 | ||
| 3-6- محاسبه شاخص توسعه گنادی (GSI)………………………………………………………………………………………………… | 24 | ||
| 3-7- تهیه بافت گناد……………………………………………………………………………………………………………………………….. | 24 | ||
| 3-8- آمادهسازی نمونهها جهت مطالعات مولکولی و اندازهگیری بیان ژن ویتلوژنین……………………………………………. | 24 | ||
| 3-8-1- نمونهبرداری و تیمار…………………………………………………………………………………………………………………… | 25 | ||
| 3-8-2- استخراج و تعیین کمیت و کیفیت RNA………………………………………………………………………………………… | 25 | ||
| 3-8-3- سنتز cDNA……………………………………………………………………………………………………………………………. | 26 | ||
| 3-8-4- همسانهسازی cDNA نسبی ویتلوژنین در Petroleuciscus esfahani……………………………………………… | 26 | ||
| 3-8-5- همسانهسازی cDNA نسبی بتا-اکتین در P. esfahani……………………………………………………………………. | 27 | ||
| 3-8-6- بسط ویتلوژنین به سمت انتهای َ3 …………………………………………………………………………………………………… | 27 | ||
| 3-8-7- تکثیر سریع دوانتهای cDNA (RACE) در ویتلوژنین………………………………………………………………………. | 28 | ||
| 3-8-8- تکثیر سریع دوانتهای cDNA در بتا-اکتین……………………………………………………………………………………… | 28 | ||
| 3-8-9- آنالیز توالیها…………………………………………………………………………………………………………………………….. | 28 | ||
| 3-8-10- ترسیم درخت فیلوژنی برای پروتئین ویتلوژنین در عروسماهی زایندهرود……………………………………………. | 29 | ||
| 3-8-11- اندازهگیری بیان ژن از طریق PCR کمی (QPCR) رونوشت معکوس………………………………………………. | 29 | ||
| 3-9- مقایسات آماری……………………………………………………………………………………………………………………………. | 32 | ||
| فصل چهارم: نتایج و بحث………………………………………………………………………………………………………………………… | 33 | ||
| 4-1- شاخصهای زیستی ماهیان صید شده………………………………………………………………………………………………….. | 33 | ||
| 4-2- ویژگیهای فیزیکوشیمیایی آب در ایستگاههای نمونهبرداری………………………………………………………………….. | 34 | ||
| 4-3- فراسنجههای خونی………………………………………………………………………………………………………………………… | 35 | ||
| 4-4- شاخص توسعه گنادی، بافتشناسی گناد و نسبت جنسی………………………………………………………………………… | 39 | ||
| 4-4-1- شاخص توسعه گنادی…………………………………………………………………………………………………………………. | 39 | ||
| 4-4-2- مطالعه میکروسکوپی توسعه گنادی……………………………………………………………………………………………….. | 41 | ||
| 4-4-3- نسبتجنسی……………………………………………………………………………………………………………………………… | 43 | ||
| 4-5- مطالعات مولکولی………………………………………………………………………………………………………………………….. | 45 | ||
| 4-5-1- تعیین کمیت و کیفیت RNA……………………………………………………………………………………………………….. | 45 | ||
| 4-5-2- توالی کامل cDNA ویتلوژنین در Petroleuciscus esfahani……………………………………………………….. | 49 | ||
| 4-5-3- توالی کامل cDNA بتا-اکتین در P. esfahani……………………………………………………………………………… | 52 | ||
| 4-5-4- ترسیم درخت فیلوژنی برای پروتئین ویتلوژنین در عروسماهی زایندهرود……………………………………………… | 54 | ||
| 4-5-5- اندازهگیری بیان ژن ویتلوژنین………………………………………………………………………………………………………. | 56 | ||
فصل پنجم: نتیجهگیری کلی و پیشنهادها……………………………………………………………………………………………………… |
60 | ||
| 5-1- نتیجهگیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. | 60 | ||
| 5-2- پیشنهادها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. | 61 | ||
| منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. | 62 | ||
| ده |
| ده |
| فهرست اشکال | ||
| عنوان | صفحه | |
| شکل 2-1- ساختار شیمیایی برخی از ترکیبات مخرب سیستم درونریز……………………………………………………………. | 7 | |
| شکل 2-2- نمودار شماتیک از محور HPG در ماهیان………………………………………………………………………………….. | 9 | |
| شکل 2-3- مسیرهای اصلی عملکرد ترکیبات شبهاستروژنی موجود در محیط……………………………………………………. | 12 | |
| شکل 2-4- مکانیسم اثر هورمون استرادیول در تولید VTG و Zrp در ماهیان……………………………………………………. | 13 | |
| شکل 3-1- عروسماهی زایندهرود صید شده از رودخانه زاینده رود…………………….. ………………………………………… | 18 | |
| شکل 3-2- موقیعت جغرافیای ایستگاههای نمونهبرداری………………………………………………………………………………… | 19 | |
| شکل 3-3- ایستگاه چمگردان………………………………………………………………………………………………………………….. | 20 | |
| شکل3-4- خونگیری از ساقه دمی عروسماهی زایندهرود…………………………………………………………………………….. | 21 | |
| شکل 3-5- لام هماسیتومتر………………………………………………………………………………………………………………………. | 22 | |
| شکل 4-1- ساختار ماکروسکوپی بیضه و تخمدان در عروسماهی زایندهرود…………………………………………………….. | 39 | |
| شکل 4-2- مقایسه میانگین GSI جنس نر عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف……………………………………. | 40 | |
| شکل 4-3- مقایسه میانگین GSI جنس ماده عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف………………………………… | 40 | |
| شکل 4-4- تصویر گناد جنس ماده در ایستگاه خرسونک و چمگردان…………………………………………………………….. | 43 | |
| شکل 4-5- نمودار ترسیم شده توسط دستگاه بیوآنالیزور برای نمونه RNA شماره 5 متعلق به ایستگاه چشمهدیمه…….. | 48 | |
| شکل4-6- توالی نوکلئوتید و آمینواسید ویتلوژنین در P. esfahani……………………………………………………………….. | 51 | |
| شکل4-7- توالی نوکلئوتید و آمینواسید بتا-اکتین در P. esfahani………………………………………………………………. | 53 | |
| شکل 4-8- آنالیز فیلوژنیکی توالیهای پروتئین ویتلوژنین در P. esfahani و سایر مهرهداران……………………………… | 55 | |
| شکل 4-9- منحنی استاندارد غلظتهای مختلف cDNA ویتلوژنین در QPCR………………………………………………… | 56 | |
| شکل 4-10- منحنی استاندارد غلظتهای مختلف cDNA بتا-اکتین در QPCR……………………………………………….. | 56 | |
| شکل 4-11- مقایسه میانگین بیان ژن VTG در جنس ماده عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف……………… | 57 | |
| شکل 4-12- مقایسه میانگین بیان ژن VTG در جنس نر عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف…………………. | 58 | |
| یازده |
| فهرست جداول | ||
| عنوان | صفحه | |
| جدول 2-1- معرفی برخی از EDCها به همراه برخی منابع تولیدکننده و اثرات احتمالی آنها بر زیستمندان……………… | 6 | |
| جدول 3-1- محل و موقعیت جغرافیایی صید عروسماهی زایندهرود…………………………………………………………………. | 20 | |
| جدول 3-2- اولیگونوکلئوتیدهای طراحی شده برای حصول قطعات مورد نظر در ویتلوژنین و بتا-اکتین…………………… | 31 | |
| جدول 4-1- ویژگیهای زیستی ماهیان صید شده در ایستگاههای نمونهبرداری رودخانه زایندهرود…………………………. | 34 | |
| جدول 4-2- ویژگیهای فیزیکوشیمیایی آب در ایستگاههای نمونهبرداری………………………………………………………….. | 35 | |
| جدول 4-3- میانگین برخی از فاکتورهای خونی در عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف………………………… | 36 | |
| جدول 4-4- میانگین شاخصهای محاسبهای گلبولهای قرمز در عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف……….. | 37 | |
| جدول 4-5- میانگین درصد گلبولهای سفید مشاهد شده در عروسماهی زایندهرود در ایستگاههای مختلف ……………. | 38 | |
| جدول 4-6- قطر تخمک در ماهیان صید شده در ایستگاههای مختلف نمونهبرداری……………………………………………… | 42 | |
| جدول 4-7- نسبت جنسی ماهیان صید شده در ایستگاههای مختلف نمونهبرداری…………………………………………………. | 44 | |
| جدول 4-8-کمیت و کیفیت نمونههای RNA………………………………………………………………………………………………. | 46 | |
| جدول 4-9- میزان شباهت توالی کامل نوکلئوتید ویتلوژنین در P. esfahani با برخی دیگر از گونهها……………………. | 49 | |
| جدول 4-10- میزان شباهت توالی کامل آمینواسید ویتلوژنین در P. esfahani با برخی دیگر از گونهها………………….. | 49 | |
| جدول 4-11- میزان شباهت توالی کامل نوکلئوتید بتا-اکتین در P. esfahani با برخی دیگر از گونهها………………….. | 52 | |
| جدول 4-12- میزان شباهت توالی کامل آمینواسید بتا-اکتین در P. esfahani با برخی دیگر از گونهها………………….. | 52 | |
| دوازده |
فصل اول
مقدمه
طی دو دهه اخیر، موضوع حفاظت از محیط زیست در مقابل آلایندههای طبیعی یا مصنوعی حاصل از فعالیتهای انسان، توجه و نگرانیهای زیادی را با خود به همراه داشته است [18]. این نگرانیها موجب ایجاد علاقه در بسیاری از دولتها، سازمانهای بینالمللی، جوامع علمی، صنایع شیمیایی و عموم مردم برای تشکیل برنامهها، کنفراسها و کارگاههای تحقیقاتی در مورد موضوعات مربوط به ترکیبات مخرب سیستم درونریز (EDCها)[1] گردیده است. ترکیبات مخرب سیستم درونریز ماده یا ترکیبی از مواد هستند که عملکرد (های) سیستم درونریز را تغییر میدهند و در نتیجه موجب اثرات متعدد بر سلامت یک جاندار سالم، دودمان و یا (زیر) جمعیتی از آن میشوند [32]. به عبارت دیگر هر ترکیبی که در تولید، ترشح، انتقال، اتصال، عملکرد و یا حذف هورمونهای طبیعی بدن مداخله کند و باعث تغییر وظایف طبیعی آنها همچون نمو، رفتار، باروری، بقا و همئوستازی شود را ترکیب مخرب سیستم درونریز مینامند. این ترکیبات میتوانند باعث ایجاد تومورهای سرطانی، نقایص مادرزادی و سایر ناهنجاریهای توسعهای شوند. از جمله این ناهنجاریها میتوان به ناتوانی در یادگیری، مشکلات حاد در توجه و شناخت، توسعه مغزی، بدشکلی در بدن، توسعه اندامهای تولیدمثلی، مادهسازی در جنس نر یا اثرات مردانه بر جنس ماده اشاره کرد [23].
EDCها ممکن است به صورت طبیعی و یا در اثر فعالیتهای انسانی تولید شوند و شامل گروههای مختلفی از مواد شیمیایی از قبیل هورمونهای طبیعی و ساختگی، اجزاء گیاهی، آفتکشها، ترکیبات مورد استفاده در صنعت پلاستیک سازی و محصولات مربوط به بهداشت فردی و سایر محصولات و آلایندههای جانبی حاصل از صنایع هستند. برخی از
این ترکیبات چربیدوست و بنابراین پایا هستند و میتوانند مسافتهای طولانی بین مرزهای طبیعی جابجا شوند اما برخی دیگر آبدوست هستند و به سرعت در محیط یا در بدن انسان تجزیه میشوند و ممکن است تنها در دورهای کوتاه اما بحرانی از توسعهی سیستمهای بدنی حضور داشته باشند [26].
تنوع بسیار زیاد ویژگیهای فیزیکوشیمیایی EDCها به این معنی است که ممکن است این ترکیبات تجزیه شوند و اثرات آنها به اشکال مختلف بروز نماید. به علاوه، گستره پراکنش این ترکیبات در محیط بسیار وسیع است و شامل هوا، آب، خاک، رسوبات، غذا و محصولات مصرفی میشود. جذب EDCها از طریق غذا، اصلیترین مسیر در معرض قرارگیری انسان و بیشتر جانوران است که میتواند به تجمع و بزرگنمایی زیستی[2] منجر شود [26، 52].
از آنجاییکه مقصد نهایی بیشتر آلایندهها، محیطهای آبی هستند، موجودات آبزی به ویژه ماهیان بیشتر از سایر زیستمندان در معرض این ترکیبات قرار دارند. روزانه حجم زیادی از پسابهای شهری و صنعتی به رودخانهها و آبهای نزدیک سواحل دریاها میریزند. البته بسیاری از مواد شیمیایی نیز بهطور تصادفی از زمینهای اطراف شسته و وارد این محیطها میگردند [99]. به علاوه بیشتر EDCها به ندرت به ذرات موجود در آب متصل میشوند و بنابراین به آسانی در دسترس آبزیان قرار میگیرند [55].
از میان EDCها، گروهی از هورمونها که به نظر میرسد بیشترین قابلیت عملکرد به عنوان ترکیبات فعال درونریز را داشته باشند، استروئیدهای جنسی هستند و بیشتر تحقیقات انجام شده در این رابطه بر ترکیبات استروژنی متمرکز بوده است. آنالیز شیمیایی آب و رسوبات به علت گران بودن و طیف گسترده این ترکیبات، روش کارآمدی برای شناسایی آنها نیستند. بنابراین شاخصهای زیستی حساس بسیاری به منظور پایش این ترکیبات ایجاد شدهاند. یکی از مهمترین شاخصهای ترکیبات استروژنی در محیط، القاء سنتز ویتلوژنین (VTG)[3] در جنس نر یا افراد نابالغ است [18]. از دیگر شاخصهای زیستی مورد استفاده در تعیین اثرات EDCها میتوان به مطالعات رفتاری و فیزیولوژیک از قبیل بررسی بافتشناسی و برخی از شاخصهای گنادی درماهیان اشاره کرد [49].
رودخانه زایندهرود به عنوان بزرگترین و مهمترین رودخانه مرکزی ایران از ارتفاعات زردکوه بختیاری سرچشمه میگیرد و با ورود به استان اصفهان در جهت شرق جریان یافته و به تالاب گاوخونی واقع در جنوب شرقی استان منتهی میشود. در حدود 65 درصد از واحدهای صنعتی بزرگ استان در حاشیه رودخانه زایندهرود قرار گرفتهاند و علیرغم تلاشهای به عمل آمده در جهت استقرار سیستمهای تصفیه پساب در این صنایع، فعالیت آنها توأم با آلودگی های زیست محیطی است [5]. به علاوه با توجه به نحوه کاربری اراضی در حاشیه این رودخانه (زمینهای کشاورزی، واحدهای دامداری و دامپروری، صنایع کوچک تا صنایع مادر از قبیل کارخانههای فولاد و ذوبآهن و همچنین حضور چندین کارخانه تصفیه فاضلاب) به نظر میرسد این اکوسیستم در معرض انواع مختلف از ترکیبات مخرب سیستم درونریز قرار داشته باشد اما تاکنون هیچ مطالعهای در رابطه با اثر این ترکیبات بر سلامت این اکوسیستم مهم آبی صورت نگرفته است.
اهداف این مطالعه:
تعیین حضور و اثرات ترکیبات مخرب سیستم درونریز در اکوسیستم رودخانه زایندهرود با استفاده از بررسی سه ویژگی زیستی زیر در عروسماهی زایندهرود Petroleuciscus esfahani:
1- فراسنجههای خونی
2- شاخص توسعه گنادی (GSI)[4]، بافتشناسی گناد و نسبت جنسی
3- بیان ویتلوژنین در کبد دو جنس نر و ماده
[1] Endocrine Disruptor Compounds (EDCs)
[2] Biomagnification
[3] Vitellogenin (VTG)
[4] Gonado-Somatic Index (GSI)
تعداد صفحه :88
قیمت : 14700تومان
