بررسي اثرات ژنوتوكسيك نانوذرات اكسيدآهن مغناطيسي در گلبول‌هاي قرمز ماهي كپور معمولي به روش ميكرونوكلئوس تحت تيمار حاد و مزمن

Genotoxicity of Magnetic Iron Oxide (Fe3O4) Nanoparticles in Red Blood Cells of Common Carp (Cyprinus carpio) Using Micronucleus Assay under Acute and Chronic reatment

اهداف: در علم نانوبوم سم شناسي، آزمون ميكرونوكلئوس گلبول هاي قرمز ماهيان در پايش پتانسيل ژنوتوكسيك نانوذرات، نشانگر زيستي قدرتمندي است. هدف پژوهش حاضر، بررسي اثرات ژنوتوكسيك نانوذرات اكسيدآهن مغناطيسي (fe3o4) در گلبول هاي قرمز ماهي كپور معمولي (cyprinus carpio) به روش ميكرونوكلئوس تحت تيمار حاد و مزمن بود.مواد و روش ها: در پژوهش تجربي حاضر، سميت سنجي ژنوتوكسيك نانوذرات اكسيدآهن مغناطيسي طي يك مواجهه حاد (96ساعته؛ پنج غلظت شامل صفر، 10، 100، 500 و 1000ميلي گرم بر ليتر) و مزمن (14روزه؛ سه غلظت شامل صفر، 100 و 500ميلي گرم بر ليتر) از نانوذرات اكسيدآهن در سه تكرار صورت پذيرفت. داده ها توسط آزمون آماري آناليز واريانس دوطرفه و آزمون چنددامنه اي دانكن با استفاده از نرم افزار ibm spss-19 مورد تحليل قرار گرفتند.يافته ها: مواجهه حاد با نانوذرات اكسيدآهن مغناطيسي روي بچه ماهيان كپور اثر سميت حاد نداشت. با افزايش غلظت نانوذرات طي يك بازه زماني 96ساعته فراواني ميكرونوكلئوس ها ( ‰) و ديگر اشكال غيرطبيعي در اطراف هسته گلبول هاي قرمز خون بچه ماهيان كپور معمولي در مقايسه با گروه كنترل افزايشي معني دار نشان داد (p<0/05). در تيمار مزمن در غلظت هاي 100 و 500ميلي گرم بر ليتر از نانوذرات اكسيدآهن مغناطيسي، نرخ افزايش فراواني ميكرونوكلئوس ها مشابه آزمون حاد تابعي از غلظت بود.نتيجه گيري: علي رغم اينكه نانوذرات اكسيدآهن، اثرات سميت حاد در ماهيان كپور معمولي ندارند و جزء مواد غيرسمي هستند ولي طي يك روند وابسته به غلظت، موجب القاي اثرات ژنوتوكسيك با افزايش فراواني ميكرونوكلئوس ها و ديگر ناهنجاري هاي غيرطبيعي هسته گلبول هاي قرمز مي شوند، بنابراين به نظر مي رسد در صورت رهايش اين نانوماده به محيط زيست، اثرات نامطلوب آن بر بوم سازگان آبي محتمل باشد.

Aims In nanoecotoxicology science, fish erythrocyte micronucleus assay for the monitoring genotoxic potential of nanoparticles is a powerful biomarker. This study was conducted with the aim of investigating genotoxicity of magnetic iron oxide (Fe3O4) nanoparticles in red blood cells of common carp (Cyprinus carpio) using micronucleus assay under acute and chronic treatment. Materials & Methods In the current experimental study, the genotoxit toxicology of Fe3O4 nanoparticles was performed during an acute (96 hours; 5 concentrations including 0, 10, 100, 500, and 1000 mg/l) and chronic (14 days; 3 concentrations including 0, 100, and 500 mg/l) of Fe3O4 nanoparticles in three replications. The data were analyzed by IBM SPSS 19, using twoway ANOVA, and Duncan’s new multiple range test. Findings Acute exposure to Fe3O4 nanoparticles had no acute toxicity effect juvenile carp (C. carpio). By increasing the concentration of nanoparticles in a 96-hour interval, the frequency of micronucleus (‰) and other abnormal forms around the red blood cell nucleus of juvenile carps showed a significant increase compared to the control group (p<0.05). In the chronic treatment at concentrations of 100 and 500 mg/l of Fe3O4 nanoparticles, the rate of increase in the frequency of micronucleus was similar to the acute functional test of concentration. Conclusion Although Fe3O4 nanoparticles do not have acute toxicity effects in common carp and are non-toxic, they tend to induce genotoxic effects by increasing the frequency of micronucleus and other abnormalities of the red blood cell core during a concentration-dependent process. So, it seems that the release of FeO4NPs into the environment, it is probable adverse effects on aquatic ecosystems.