اثر نانو ذرات نقره بر عملکرد تولیدمثلی بلدرچین نر ژاپنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان

2 دانشیار گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان

3 استادیار گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان

چکیده

نانو ذرات نقـره به دلیل خصوصیات ضد باکتریایـی جهت ضدعفونی محیط، تجهیزات و نیز گندزدائی آب در مزارع مختلف طیور مورد استفاده قرار می­گیرد. یکی از مشکلات مزارع مرغ مادر، افت باروری خروس در اواسط دوره تولید است. لذا هدف این مطالعه بررسی آثار نانو ذرات نقره بر سیستم تولیدمثلی بلدرچین ژاپنی نر به عنوان یک مدل آزمایشگاهی بود. در این آزمایش، تعداد 24 قطعه بلدرچین نر در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تیمار و شش تکرار استفاده شد. تیمارهای آزمایشی شامل صفر، 12، 36 و 108 قسمت در میلیون (ppm) نانو ذرات نقره بود که در آب آشامیدنی مورد استفاده قرار گرفتند. در پایان دوره 42 روزه آزمایش، وزن بدن تمامی پرندگان، وزن بیضه­ها، شاخص گنادی و تولید اسپرم روزانه مورد ارزیابی قرار گرفتند.  جهت بررسی غلظت سرمی تستوسترون، قبل از کشتار از ورید زیر بال نمونه خون اخذ و سرم آن جداسازی شد. وزن بیضه­ها در دو گروهppm  36 و 108 نانو ذرات نقره (به ترتیب 3/6  و 5/6  گرم) نسبت به گروه شاهد (8/8 گرم) کاهش یافت. شاخص گنادی در گروهppm  36 نانو ذرات (46/0±92/2) کاهش معنی­داری نسبت به گروه شاهد (47/0±74/3) نشان داد (05/0p <). نانو ذرات نقره در سطحppm  108 سبب افت تولید اسپرم روزانه (1/28± 6/110 میلیون) در مقایسه با گروه شاهد (4/94± 7/327 میلیون) شد (05/0p <). کاهش تراکم سلولی در لوله‌های منی‌ساز، مجاری آوران دور و آوران نزدیک اپیدیدیمی و مجاری اپیدیدیم در تیمار دریافت‏کننده ppm 108 نانو ذرات نقره نسبت به گروه شاهد معنی­دار بود (05/0p <). نتایج حاضر نشان داد که نانو ذرات نقره عملکرد تولیدمثلی بلدرچین نر را کاهش می­دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of silver nanoparticles on the reproductive performance of male Japanese quail

نویسندگان [English]

  • M. Ranjbari 1
  • A. Farzinpour 2
  • A. Vaziry 3
1 Former MSc. Student, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
2 Associate Professor, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
3 Assistant Professor, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
چکیده [English]

One of the new methods for drinking water disinfection in poultry farms is the use of silver nanoparticles (AgNPs). Anti-bacterial effect of silver had been known for disincentive activity of AgNPs. An early low fertility syndrome has been reported in broiler breeding farms. The aim of this study was to evaluate the effects of AgNPs on reproductive performance of male quails as a laboratory model. Twenty-four male quailswere used in four treatments with six replications. The treatments consisted of 0, 12, 36 and 108 ppm of silver nanoparticles, which were consumed in drinking water. Then blood samples and testes were collected after 42 days and body weight, daily sperm production, paired testes weight (g), gonado-somatic index (GSI), testosterone serum concentration and testicular histopathology indices were evaluated. There was significant decrease in the testes absolute weight in two groups of 36 and 108 ppm AgNPs (6.3-6.5 g) compared with control group (8.8 g, p < /em><0.05). The GSI was also significantly (p < /em><0.05) declined in 36 ppm AgNPs group (2.92±0.46%) as compared with control group (3.74±0.47%). The 108 ppm AgNPs group caused a dramatically reduction of daily sperm production (110.6±28.1×106) as compared to control (327.7±94.4×106, p < /em><0.05). One of the most important histopathological findings was a depletion of cells in the seminiferous tubules of testis and spermatogenesis chain and a low density of spermatozoa in the proximal and distal efferent ductules in the 108 ppm AgNPs concentration. The results indicated that silver nanoparticles reduced the male reproductive performance in male quail.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Japanese quail
  • Testosterone
  • Daily sperm production
  • Silver nanoparticles
  • Histopathology

مراجع

Arora S., Jain J., Rajwade J. M. and Paknikar K. M. 2008. Cellular responses induced by silver nanoparticles: In vitro studies. Toxicology Letters, 179: 93-100.
AshaRani P.V., Mun G­.­ L. K., Hande M. P. and Valiyaveettil S. 2009. Cytotoxicity and genotoxicity of silver nanoparticles in human cells. ACS Nano, 3: 279-290.
Braydich-Stolle L., Hussain S. M., Schlager J. J. and Hofmann M. C. 2005. In Vitro cytotoxicity of nanoparticles in mammalian germline stem cells. Journal of Toxicology Science, 88: 412-419.
Carlson C., Hussain S. M., Schrand A. M., Braydich-Stolle L. K., Hess K. L., Jones R. L. and Schlager J. J. 2008. Unique cellular interaction of silver nanoparticles: size-dependent generation of reactive oxygen species. The Journal of Physical Chemistry B, 112: 13608-13619.
Colvin V. 2003. The potential environmental impact of engineered nanomaterials. Nature Nanotechnology, 21: 1166-1170.
Ehn K. C., Tsunekawa N., Kanai Y. and Kurohmaru M. 2008. A new preparation protocol for measurement of testicular sperm production. Journal of Reproduction and Development, 54: 90-93.
Farzinpour A. and Dadras H. 2013. Incidence and effects of epididymal stones on gonad indices in roosters. Online Journal of Veterinary Research, 17: 540-554.
Faust R. A. 1992. Toxicity summary for silver. Chemical Hazard Evaluation and Communication Group, Biomedical and Environmental Information Analysis Section, Health and Safety Research Division, Oak Ridge National Laboratory, 62: 47-51.
Ghotaslou R., Bahari Z., Aliloo A., Gholizadeh P. and Salahi Eshlaghi B. 2017. The in vitro effects of silver nanoparticles on bacterial biofilms. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences, 6: 1077-1080.
Hsin Y. H., Chen C. F., Huang S., Shih T. S., Lai P. S. and Chueh P. J. 2008. The apoptotic effect of nanosilver is mediated by a ROS- and JNK-dependent mechanism involving the mitochondrial pathway in NIH3T3 cells. Toxicology Letters, 179: 130-139.
Humberto H., Lara V., Ayala-Nunez N. V., Carmen L. D., Ixtepan T. and Cristina R. P. 2010. Bactericidal effect of silver nanoparticles against multidrug-resistant bacteria. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 26: 615–621
Lansodown A. B. G. 2007. Critical observations on neurotoxicity of silver. Critical Reviews in Toxicology, 37: 237-250.
Lansdown A. B. 2010. A pharmacological and toxicological profile of silver as an antimicrobial agent in medical devices. Advances in Pharmacological Sciences, 10: 1155-1171.
Mirshokraei P., Hassanpour H., AkhavanTaheri M., Riyahi M. and Shams-Esfandabadi N. 2011. The in vitro effects of nanosilver colloid on kinematic parameters of ram spermatozoa. Iranian Journal of Veterinary Research, 12: 317-323.
Nanda A. and Saravanan M. 2009. Biosynthesis of silver nanoparticles from Staphylococcus aureus and its antimicrobial activity against MRSA and MRSE. Nanomedicine, 5: 452-456.
Noori A., Parivar K., Modaresi M., Messripour M., Yousefi M. H. and Amiri G. R. 2011. Effect of magnetic iron oxide nanoparticle on pregnancy and testicular development of mice. African Journal of Biotechnology, 10: 1221-1227.
Noshadi M. and Ghanbarizadeh P. 2016. Investigation of drinking water disinfection performance using silver nanoparticles. Journal of Civil and Environmental Engineering, 46: 93-107.
Rezaei Zarchi S., Taghavi Foumani M. H. and Negahdary M. 2012. Effect of silver nanoparticles on the LH, FSH and testosterone hormones in male rat. Journal of Babol University of Medical Sciences, 15: 25-29.
Rosas-Hernández H., Jiménez-Badillo S., Martínez-Cuevas P. P., Gracia-Espino E., Terrones H., Terrones M., Hussain S. M., Ali S. F. and González C. 2009. Effects of 45-nm silver nanoparticles on coronary endothelial cells andisolatedrat aortic rings. Toxicology Letters, 191: 305-313.
Teodoro J. S., Simões A. M., Duarte F. V., Rolo A. P., Murdoch R. C., Hussain S. M. and Palmeir C. M. 2011. Assessment of the toxicity of silver nanoparticles in vitro: A mitochondrial perspective. Toxicology in Vitro, 25: 664-670.
Yang H., Liu C., Yang D., Zhang H. and Xia Z. 2009. Comparative study of cytotoxicity, oxidative stress and genotoxicity induced by four typical nanomaterials: the role of particle size, shape and composition. Journal of Applied Toxicology, 29: 69-78.
Yoshida  S., Sagai M., Oshio S., Umeda T., Ihara T., Sugamata M., Sugawara I. and Takeda K. 1999. Exposure to diesel exhaust affects the male reproductive system of mice. International Journal of Andrology, 23: 307-315.
Zdenka O. K., Boisen A. M. Z., Jackson P., Wallin H., Vogel U. and Hougaard K. S. 2013. Daily sperm production: Application in studies of prenatal exposure to nanoparticles in mice. Reproductive Toxicology, 36: 88-97.
تحقیقات تولیدات دامی
دوره 9، شماره 2
مرداد 1399
صفحه 45-54

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار