مطالعه تاثیر طول کل و جنسیت در تجمع فلز سنگین سرب در بافت کبد ماهی کفشک راستگرد(Brachirus orientalis) در منطقه آبادان

نوع مقاله: علمی پژوهشی

چکیده

چکیده
   در طی زمستان سال 1390 تا زمستان سال 1391 تعداد 50 عدد نمونه ماهی کفشک راست گرد(کفشک گرد) با نام علمی Brachirus orientalis(Bloch & Schneider, 1801) از اسکله های صیادی شهرستان بندری آبادان واقع در شمال خلیج فارس اخذ گردید. نمونه ها به آزمایشگاه آبزیان دانشگاه چمران اهواز منتقل شد ومطالعه بر روی ماهی مورد اشاره صورت گرفت این مطالعه به منظور اندازه گیری غلظت فلز سرب در بافت کبد ماهی مورد نظر و بررسی تأثیر طول کل و جنسیت ماهی بر میزان تجمع فلز سرب در کبد ماهی صورت گرفت.  میزان غلظت فلز سرب در رسوبات منطقه نیز اندازه گیری شد. بدین منظور از منطقه  نمونه رسوب نیز جمع آوری گردید. نمونه ها در آزمایشگاه مطابق دستورالعملMOOPAM  ، 1999هضم و غلظت فلز سرب  )بر حسب میکروگرم برگرم وزن خشک(  با دستگاه ICP-OES مورد سنجش قرار گرفت.  نتایج ارتباط منفی بین غلظت سرب در بافت کبد و طول کل را نشان داد که می تواند به علت کاهش سرعت جذب نسبت به سرعت دفع در طول رشد ماهی باشد. اختلاف معنی داری بین دو جنس نر و ماده از لحاظ غلظت سرب در بافت کبد مشاهده نشد (0.05 p >) که بیانگر بی تاثیر بودن جنسیت در تجمع سرب است میانگین غلظت سرب در رسوب در مقایسه با استانداردهای بین المللیISQG  کمتر بود.

مقدمه

فلزات به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارند و برخی از آن ها در فرآیندهای بیولوژیک نقش مهمی ایفا می کنند ولی چنانچه میزان آن ها از حد معینی فراتر رود سلامت اکوسیستم و آبزیان به تبع آن سلامت انسان را به خطر می اندازند ( VijayaBhaskar et al., 2010; Birungi et al., 2007 (. در میان فلزات سنگین فلز سرب یک نوروتوکسین است که می تواند باعث افزایش فشارخون، آسیب به کلیه، سقط جنین و تولید نوزاد نارس، اختلال سیستم عصبی، آسیب به مغز، ناباروری مردان، کاهش قدرت یادگیری و اختلالات رفتاری در کودکان و کاهش بقا و متابولیسم در ماهیان شود ( Yilmaz et al., 2010; Karadede and Unlu., 2000; Bervoets et al., 2009 (. بنابراین بررسی فلزات سنگین از جمله سرب در اکوسیستم های آبی به دلیل سمیت، پایداری و عدم تجزیه زیستی و قابلیت تجمع و بزرگنمایی زیستی در تمام سطوح زنجیره غذایی بالاخص آخرین سطح زنجیره غذایی حائز اهمیت است ( Hajeb et al., 2009; NorHasyimah et al., 2011; Terra et al., 2007 (. پس جای تعجب نیست که در دهه های اخیر توجه زیادی به اندازه گیری فلزات در منابع غذایی دریایی به ویژه ماهی در انتهای زنجیره غذایی شده است. ماهی به عنوان یک منبع غنی از پروتئین، مواد معدنی ) Ca, P, Fe, Mg, Cu (، اسیدهای چرب غیراشباع برای جلوگیری از بیماریهای قلبی عروقی و همچنین به علت نمونه برداری و آنالیز آسان اغلب به عنوان یکی از مهمترین شاخص های زیستی در برنامه های پایش آلودگی اکوسیستم های دریایی استفاده می شود ) Mendil et al., 2010; Olowu et al., 2010; Lidwin-Kaźmierkiewicz et al., 2009; Hajeb et al., 2009; .)

کفشک ماهیان از ماهیان کف زی بوده که پراکنش آنها درسراسرخلیج فارس ودریای عمان می باشد. از 38000 تن کل صید استان خوزستان 1700 تن مربوط به این گونه از ماهیان می باشد که حدود5/4% از حجم صید این استان را در برمی گیرد.همچنین در چهار استان جنوبی، بوشهر با 140 تن، سیستان وبلوچستان با 300 تن ، هرمزگان با760 تن واستان خوزستان با 1700 تن بیشترین ذخایر این گونه از ماهیان را دارا می باشد بنابراین حدود 60% از صید این گونه ماهی در استان خوزستان انجام می گیرد.

شهرستان بندری آبادان از مهمترین بنادر صیادی ماهیان تجاری کشور می باشد این شهرستان دارای سه بندر صیادی بزرگ و عمده و چندین مرکز تخلیه خرد می باشد. بنادر صیادی که مجهز به اسکله های تحویل گیری وتخلیه ماهی نیز می باشند عبارتند از اسکله 14 آبادان (ثامن الائمه) - اسکله فجر(اروندکنار) و اسکله چوئبده(بهمنشیر)

عمده نمونه گیری در این تحقیق از دو اسکله صیادی چوئبده و ثامن صورت گرفت با توجه به اینکه کلیه صید از سواحل شمالی خلیج فارس در منطقه آبادان بین چندین اسکله توزیع می شود و حتی به اسکله های شهرستان خرمشهر نیز برده می شود و در واقع تمامی شناورها ولنج ها صید خود را از محلهای متفاوت می توانند انجام دهند ایستگاه گذاری به نظر تاثیری در تفاوت ماهیان اسکله های مختلف نمی گذارد.

 تصویر (1) موقعیت جغرافیایی خلیج فارس

 

از مهم ترین دلایل انتخاب بافت کبد، فعالیت متابولیک زیاد و قابلیت بالای تجمع فلزات سنگین توسط این بافت میباشد. زیرا بافت کبد به عنوان بافت اصلی ذخیره کننده فلزات است از طرفی به دلیل عدم وجود اطلاعاتی در زمینه میزان فلز سرب در بافت های این گونه در منطقه مورد مطالعه و اثرات سمی و عصبی آن، فلز مذکور در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفت. اهداف این مطالعه اندازه گیری میزان سرب در کبد ماهی کفشک، تعیین ارتباط بین میزان تجمع سرب بافت و طول کل ماهی، بررسی تاثیر جنسیت در تجمع فلز مذکور همچنین اندازه گیری میزان سرب در رسوبات منطقه و مقایسه آن با مقادیر مجاز توصیه شده می باشد.

موادوروشها

بررسی حاضر با تهیه 50 نمونه ماهی و 10 نمونه رسوب انجام گرفت. نمونه ها در یونولیت حاوی یخ به آزمایشگاه آبزیان دانشگاه شهیدچمران اهواز منتقل گردید و تا زمان آنالیز در دمای 18–  درجه سانتیگراد نگهداری شدند. قبل از جداسازی بافت کبد مورد نیاز طول کل و وزن هر ماهی به وسیله ی تخته بیومتری و ترازوی دیجیتال  با دقت 0.01 گرم ثبت گردید. هنگام تشریح ماهی جهت جدا نمودن بافت های کبد جنسیت هر ماهی با مشاهده گنادها مشخص گردید. بافتهای کبد به وسیله تیغ استیل جدا و پس از توزین در پتریدیش قرار گرفته و برای خشک کردن در آون قرار داده شدند. تمامی نمونه های به دست آمده به مدت48 ساعت درآون با دمای 60درجه سانتیگراد تا رسیدن به وزن ثابت قرار گرفته، سپس از آون خارج شدند. نمونه های خشک شده در هاون چینی کوبیده شد تا به صورت پودر در بیایند.  مطابق دستورالعمل MOOPAM ،1999 نیم گرم از هر نمونه بافت کبد را در یک لوله شیشه ای ریخته و به آن 6 میلی لیتر اسید نیتریک غلیظ65 % اضافه شد. پس از بستن درب لوله ها، در قفسه های آلومنیومی به مدت یک ساعت قرار داده شدند تا عمل هضم کامل صورت گیرد پس از اینکه محلول شفافی به دست آمد، محلول به دست آمده را از کاغذ صافی واتمن 42 عبور داده و در بالون ژوژه با آب دو بار تقطیر به حجم نهایی 20 میلی لیتر رسانده شد.) Safahieh et al., 2011 (.

 

جهت آماده سازی نمونه های رسوب بعد از ذوب شدن یخ آنها مقداری از نمونه های رسوب را در پتری دیش گذاشته و به مدت 24 ساعت در دمای 70 درجه سانتیگراد داخل آون قرارداده تا خشک شوند، در مرحله بعد آنها را الک کرده و ذرات کمتر از 70 میکرون برای آنالیز فلز جدا شده در نهایت در هاون چینی کوبیده شد تا به صورت یکنواخت در بیاید 4 میلی لیتر اسید نیتریک غلیظ و2 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ به آرامی به یک گرم رسوب اضافه شد. بعد از عمل هضم با حمام آب گرم، نمونه ها با کاغذ واتمن 42 صاف و با آب دوبار تقطیر به حجم 20 میلی لیتر رسانده شد. در نهایت همه نمونه ها جهت سنجش به دستگاه

ICP- OES2 تزریق گردید.

. برای مقایسه میانگین میزان تجمع فلز سرب بین دو اسکله همچنین مقایسه بین دو جنس نر و ماده از آزمون sample t-test استفاده شد. برای تعیین ارتباط غلظت سرب در بافت ها و طول کل از رگرسیون خطی استفاده گردید. کلیه آنالیزهای آماری فوق با استفاده از نرم افزار SPSS15 انجام گرفت.

 

نتایج

 

 
   


نتایج مطالعه حاضر نشان داد)جدول1 (غلظت فلز سرب در رسوبات اسکله و همچنین در کبد ماهیان صید شده از دو اسکله اختلاف معنی داری( P< 0.05)  را نشان داد ولی اختلاف معنی داری < P)  0.05 (بین دو جنس نر و ماده مشاهده نشد نتایج رگرسیون خطی نیز حاکی از وجود ارتباط منفی و معنی داری بین طول کل و غلظت سرب در بافت کبد بود.   P< 0.05)) طبق نتایج با افزایش طول کل ماهی میزان سرب در بافت کبد کاهش می یابد نتایج بر حسب میکروگرم بر گرم وزن خشک بیان شده است.

 

تصویر (2) نمونه های ماهی کفشک

 

 

 

 

 

جدول(1 )میانگینغلظتسربدررسوباتوبافتهایماهیکفشک گرد )میکروگرمبرگرم-  )میانگین± خطایاستاندارد(

منطقه

رسوب

کبد ماهی

اسکله ثامن آبادان

2/2±13/0

92/0 ±  0/3

اسکله فجر آبادان

1/3±48/0

44/1 ±  0/7

 

بحث

عوامل زیادی از جمله رژیم غذایی، زیستگاه، جنسیت، طول بدن، سن، و نوع بافت در توزیع فلزات بین بافتهای مختلف موثر

است ) Farkas et al., 2001,2003; Mendil et al., 2010; Agah et al., 2009 (. مطالعات زیادی نشان داده اند که بافت هدف

فلزات، مکانهای با فعالیت متابولیک بالا مانند کبد، کلیه و آبشش میباشد ) Tuzen et al., 2009; Yilmaz et al., 2010 .)

نتایج. تجمع فلز سرب دربافت کبد می تواند به دلیل فعالیت متابولیکی زیاد این بافت در سمیت زدایی فلزات باشد ) Al-yousuf et al., 2000 ) گونه های کفزی به علت تماس نزدیک با رسوبات کف و تغذیه از بی مهرگانی که از رسوبات تغذیه می کنند مقادیر زیادی از فلزات را در بافت های خود ذخیره می کنند ) Bervoets et al., 2009; Yilmaz et al., 2009 ) . ماهیانی که از سخت پوستان و ماهیان کوچک تغذیه میکنند بیشترین میزان فلز را در کبد ذخیره میکنند ) Romeo et al., 1999 (. با توجه به اینکه نوع تغذیه یکی از عوامل موثر بر تجمع فلزات در ماهی است و با توجه به اینکه ماهی کفشک گرد کفزی بوده و از سخت پوستان و صدفداران کوچک تغذیه می کند بنابراین رژیم غذایی این گونه می تواند منشا سرب موجود در کبد ماهی کفشک باشد.

با وجود اینکه میانگین غلظت سرب در بافت کبد جنس ماده از جنس نر بیشتر بود ولی اختلاف معنی داری بین دو جنس نر

و ماده مشاهده نشد که نتایج مطالعه حاضر مطابق با نتایج ) Licata et al., 2005; Turkmen et al., 2007 ( می باشد . عواملی از

جمله تفاوت فعالیت متابولیکی بین نر و ماده، مصرف غذای بیشتر توسط جنس ماده، اختلاف در هورمونها و تعداد سایت های

فعال پروتئین و سیتوکروم p-450 بین جنس نر و ماده می توانند علت بیشتر بودن میزان سرب در جنس ماده در مقایسه با

جنس نر باشند ) Jewett and Duffy, 2007; Al-Yousuf, et al., 2000 ) .

سن ماهی عامل مهمی در میزان تجمع فلزات در بافت های آن است ) Farkas et al., 2003 ( در این مطالعه برای تخمین سن

ماهی به جای وزن از طول کل استفاده شد زیرا طول کل برخلاف وزن ماهی که تحت تاثیر نوسان های ناشی از تغییرات میزان

چربی به عنوان بخشی از وزن است کمتر تحت تاثیر نوسان ها قرار می گیرد ) Storelli et al., 2002; Farkas et al., 2003 .)

مطالعات زیادی در زمینه رابطه بین تجمع فلزات و طول، سن و وزن ماهی صورت گرفته است

( Storelli et al., 2002; Licata et al., 2005; Agah et al., 2009 .) نتایج مطالعه حاضر نشان داد که با افزایش طول ماهی

غلظت فلز سرب در کبد کاهش می یابد به عبارتی دیگر افراد جوان تر غلظت سرب بیشتری را ذخیره کرده اند که نتایج مشابهی

توسط ) Farkas et al., 2003; Canli and Atli, 2003 ( گزارش شده است. وجود ارتباط منفی بین میزان جذب فلز سرب و

طول ممکن است به علت کاهش سرعت جذب فلز نسبت به سرعت دفع در دوره رشد ماهی ) Ansari et al., 2006 ( و کم

بودن نیمه عمر فلز در بافت نرم ) 4 هفته( باشد  Bervoets et al., 2009 ) 90 میباشد.

نتایج میزان سرب در رسوبات دو منطقه مورد مطالعه ) خور جعفری و خور بیحد ( بیانگر بیشتر بودن غلظت این فلز در رسوبات

خور جعفری در مقایسه با خور بیحد بود که وجود صنایع متعدد پتروشمی )پتروشیمی بندر امام، رازی و فارابی( مستقر در

اطراف خور جعفری نسبت به خور بیحد که از آبراه باریکی با خلیج فارس ارتباط داشته و در فاصله دورتری از صنایع

پتروشیمی قرار دارد می تواند توجیه کننده بیشتر بودن فلز مذکور در رسوبات خور جعفری باشد . دو حوضچه بزرگ در ساحل

خور جعفری با فاصله 91 متری نزدیک به دهانه ی خور دریافت کننده پساب های صنایع پتروشیمی )پتروشیمی بندر امام،

رازی و فارابی( هستند.

غلظت فلز سرب در بافت عضله ماهی مورد مطالعه در مقایسه با استانداردهای FAO و WHO که به ترتیب 9 و 0 میلی گرم

بر کیلوگرم است و همچنین غلظت فلز سرب در مطالعه حاضر در مقایسه با استاندارد ISQG 01 میکروگرم / در رسوبات که 9

برگرم می باشد کمتر بود .(Safahieh et al., 2011; Mooraki et al., 2009)

براساس یافته های این مطالعه می توان نتیجه گرفت که افراد جوان تر گونه ماهی کفشک گرد فلز سرب بیشتری را در

خود تجمع می دهند و جنسیت در تجمع این فلز بی تاثیر می باشد همچنین بافت کبد در مقایسه با بافت عضله بافت هدف

برای تجمع فلز سرب می باشد.

Agah, H., Leermakers, M., Marc Elskens, S., Fatemi, M. 2009. Accumulation of trace metals in the muscle and liver tissues of five species from the Persian Gulf. Environmental Monitoring Assess. 157: 499-514

Al-Yousuf, M. H., El-shahawi, M. S., Al-Ghais, S. M. 2000. Trace metals in liver, skin and muscle of Lethrinuslentjan fish species in relation to body Length and sex. Science Total Environment. 256: 87-94

Ansari, T. M., Saeed, M. A., Raza, A., Naeem, M., Salam, A. 2006. Effect of body size on metal concentrations in wild puntiuschola. Pakistan Journal of Analytical and Environmental Chemistry. 7(2): 116-119

Bervoets, L., Van Campenhoutk, K., Reynders, H., Kanapen, D., Covaki, A., Blust, R. 2009. Bioaccumulation of micropollutants and biomarker responses in caged carp (Cyprinus carpio). Ecotoxicology and Environmental Safety. 72:720-728

Birungi, Z., Masola, B., Zaranyika, M. F., Naigaga, I., Marshall, B. 2007. Active biomonitoring of trace heavy metals using fish (Oreochromis niloticus) as bioindicator species.The case of Nakivubo wetland along Lake Victoria. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C. 32 (15-18): 1350-1358

Canli, M., Alti, G. 2003. The relationship between heavy metal (cd,cr,cu,fe,pb,zn) levels and size of six mediterranea Fish species. Environment pollution. 121: 129-136

Farkas, A., Salanki, J., Speczira, A., Varanka, I. 2001. Metal pollution as health indicator of lake ecosystems.International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health. 14(2): 163-170

Farkas, A., Salanki, J., Speccziar, A. 2003. Age and size- Specific Patterns of heavy metals in the organs of freshwater fish Abramis brama L. Populating a low contaminated site. Water Research. 37: 959-964

Hajeb, P., Jinap, S., Ismail, A., Fatimah, A.B., Jamilah , B., Abdul Rahim, M. 2009. Assessment of mercury level in commonly consumed marine fishes in Malaysia. Food Control. 20: 79-84

Jewett, S.C and Duffy, L.K. 2007. Mercury in fishes of Alaska, with emphasis on subsistence species. Science of the Total Environment. 387: 3-27

Karadede, H., Ünlü, E. 2000. Concentrations of some heavy metals in water, sediment and fish species from the Atatürk Dam Lake (Euphrates), Turkey. Chemosphere. 41(9): 1371-1376

Licata, P., Trombetta, D., Cristani, M., Naccari, C., Martino, D., Calo,M., Naccari, F. 2005. Heavy metals in liver and muscle of bluefin tuna (Thunnusthynnus) caught in Strait of Messina (sicily, Italy). Environmental Monitoring and Assessment. 107: 239–248. DOI: 10.1007/s10661-005-2382-1

Lidwin-Kaźmierkiewicz, M., Kamila Pokorska, K., Protasowicki, M., Monika Rajkowska, M., Wechterowicz, Z. 2009. Content of selected essential and toxic metals in meat of fresh water fish from west Pomerania, Poland. Polish journal of food and nutrition sciences. 59(3): 219-224.

Mendil, D., Unal, O. F., Tuzen, M., Soylak, M. 2010. Determination of trace metals in different fish species and sediments from the river Yesilirmak in Tokat, Turkey. Food and Chemical Toxicology. 48: 1383-1392.

 Mooraki, N., Esmaeli Sari, A., Soltani, M., Valinassab, T. 2009. Spatial distribution and assemblage structure of macrobenthos in a tidal creek in relation to industrial activities. International journal of Environmental Science and Technology. 6(4): 651-662

Nor Hasyimah, A.K., James Noik, V., Teh, Y.Y., Lee, C.Y., Pearline, N.g. H.C. 2011. Assessment of cadmium (Cd) and lead (Pb) levels in commercial marine fish organs between wet markets and supermarkets in Klang Valley, Malaysia. International Food Research Journal. 18: 795-802.

Olowu, R.A., Ayejuyo, O.O., Adewuyi, G.O., Adejoro, I.A. 2010. Determination of Heavy Metals in Fish Tissues, Water and Sediment from Epe and Badagry Lagoons, Lagos, Nigeria. E-Journal of Chemistry. 7(1): 215-221.

Romeo, M., Siau, Y., Sidoumou, Z., Gnassia-Barelli, M. 1999. Heavy metal distribution in different fish species from the Mauritania coast. The Science of Total Environment. 232:169-172.

Saei- Dehkordi, S., Fallah, A.Z. and Nematollahi, A. 2010. Arsenic and mercury in commercially valuable fish species from the Persian Gulf: influences of season and habitat. Food and Chemical Toxicology. 48: 2945- 2950

Safahieh, A., AbdolahpurMonikh, F., Ronagh, M. T., Savari, A., Doraghi, A. 2011. Determination of heavy metals (Cd, Co, Cu, Ni and Pb) in croacker fish (Johniusbelangerii) from Musa estuary in the Persian Gulf. International Journal of Environmental Science and Development. 2(6): 260-264

Storelli, M.M., Giacominelli-Stuffler, R., Marcotrigiano, G.O. 2002. Total and methylmercury residues in cartilaginous fish from Mediterranean Sea. Marine Pollution Bulletin. 44: 1354–1358

Terra, B.F., Araújo, F.G., Calza, C.F., Lopes, R.T., Teixeira, T.P. 2007. Heavy metal in tissues of three fish species from different trophic levels in a tropical Brazilian River. Water Air Soil Pollut.1-10

Turkmen, M., Ciminli, C. 2007. Determination of metals in fish and mussel species by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry. Food Chemistry.103: 670–675

Tuzen, M., Karaman, I., Citak, D., Soylak, M. 2009. Mercury (II) and methyl mercury determinations in water and fish samples by using solid phase extraction and cold vapour atomic absorption spectrometry combination. Food and Chemical Toxicology. 47(7): 1648-1652

Bhaskar, C., Kumar, K., Nagendrappa, G. 2010. Aassessment of heavy metals in water samples of certain location situated around tumkur, karantaka, india. Food Chemistry. 101: 1664–1669

Yilmaz, A.B., Sangün, M.K., Yaglioglu, D., Turan, C. 2010. Metals (major, essential to non-essential) composition of the different tissues of three demersal fish species from Iskenderun Bay, Turkey. Food Chemistry. 123(2): 410-415.

Yilmaz, F. 2009. The Comparison of Heavy Metal Concentrations (Cd, Cu, Mn, Pb, and Zn) in Tissues of Three Economically Important Fish (Anguilla anguilla, Mugil cephalusand, Oreochromis niloticus) Inhabiting Köycegiz Lake-Mugla (Turkey). Turkish Journal of Science and Technology. 4(1):7-15.