دوره 14، شماره 40 - ( تابستان 1402 )
جلد 14 شماره 40 صفحات 51-44 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Taheri Nasab M, Hashemi S R, Ramzanpour S S, Rostami S, Arabiyan E. (2023). Evaluation of Metallothionein Gene as a Biomarker in the Liver of Broilers Fed Silver Nanoparticles Coated on Zeolite in Heat Stress Conditions. Res Anim Prod. 14(40), 44-51. doi:10.61186/rap.14.40.44
URL: http://rap.sanru.ac.ir/article-1-1269-fa.html
URL: http://rap.sanru.ac.ir/article-1-1269-fa.html
طاهری نسب محمود، هاشمی سیدرضا، رمضانپور سیده ساناز، رستمی شریف، عربیان الناز. بررسی بیان نسبی ژن متالوتیونین به عنوان نشانگر زیستی آلودگی در کبد جوجه های گوشتی تغذیه شده با نانو ذرات نقره پوشش داده شده بر زئولیت در شرایط تنش گرمایی پژوهشهاي توليدات دامي 1402; 14 (40) :51-44 10.61186/rap.14.40.44
گروه فیزیولوژی دام و طیور، دانشکده علوم دامی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
چکیده: (927 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: با توجه به ممنوعیت استفاده از آنتی بیوتیک ها به عنوان یک افزودنی محرک رشد از سال 2006 درصنعت پرورش جوجه های گوشتی، محققان همواره به دنبال جایگزین مناسبی برای آنتی بیوتیک ها هستند. نانوذرات نقره با توجه به ویژگیهای ضد باکتریایی، ضد قارچی و ضد ویروسی آنها به عنوان یکی از جایگزین های پیشنهادی برای آنتی بیوتیک ها مورد توجه قرار گرفته است و هدف از انجام این آزمایش بررسی اثر نانوذرات نقره پوشش داده شده بر زئولیت بر میزان بیان ژن متالوتیونین به‌عنوان زیست نشانگر فلزات سنگین، در سلولهای بافت کبد جوجه های گوشتی بود.
مواد و روشها: برای انجام این تحقیق آزمایشی شامل تیمار شاهد یا کنترل، تیمار شاهد مکمل شده با 1 درصد زئولیت، تیمار شاهد مکمل شده با 1 درصد زئولیت پوشش داده شده با 0/5 درصد نانونقره، تیمار شاهد مکمل شده با 0/15 درصد اسید ارگانیک و تیمار شاهد مکمل شده با 1 درصد زئولیت پوشش داده شده با 0/5 درصد نانونقره و 0/15 درصد اسید ارگانیک، در شرایط اعمال تنش گرمایی و بدون تنش گرمایی طراحی شد. نمونه برداری از بافت کبد در روزهای 21 و 42 دوره پرورش انجام و به منظور انجام مطالعات بیان ژن، RNA استخراج و با استفاده از دستگاه الکتروفورز کیفیت آن بررسی شد و پس خالص سازی، سنتز cDNA صورت گرفت. در ادامه واکنش زنجیره‌ای پلیمراز برای نمونه‌های cDNA حاصل از بافت‌ها، برای ژن متالوتیونین و همچنین بتااکتین به عنوان ژن مرجع، انجام شد.
یافته ها: نتایج حاصل از این آزمایش در روز 21 دوره پرورش، نشان دهنده افزایش بیان معنی‌دار این ژن در بافت کبد جوجه‌های گوشتی تغذیه شده با تیمار زئولیت (Z بود (0/05>p). بیان ژن متالوتیونین در بافت کبد جوجه های تغذیه شده با تیمار نانوذرات نقره پوشش داده شده بر زئولیت مکمل شده با 1 درصد اسید ارگانیک در روز 42 دوره پرورش بدون تنش گرمایی و همچنین در روز 42 دوره پرورش با اعمال تنش گرمایی افزایش بیان معنی‌داری در ژن متالوتیونین در جوجه های تغذیه شده با تیمار نانوذرات نقره پوشش داده شده بر زئولیت (NS) و تیمار زئولیت مشاهده شد (0/05p<).
نتیجه گیری: نتایج حاصل از پژوهش حاضر بیان می‌کند که ژن متالوتیونین می‌تواند به‌عنوان یک زیست نشانگر قابل اعتماد فلز سنگین در شرایط نرمال و تنش گرمایی در جوجه‌های گوشتی در نظر گرفته شود.
مقدمه و هدف: با توجه به ممنوعیت استفاده از آنتی بیوتیک ها به عنوان یک افزودنی محرک رشد از سال 2006 درصنعت پرورش جوجه های گوشتی، محققان همواره به دنبال جایگزین مناسبی برای آنتی بیوتیک ها هستند. نانوذرات نقره با توجه به ویژگیهای ضد باکتریایی، ضد قارچی و ضد ویروسی آنها به عنوان یکی از جایگزین های پیشنهادی برای آنتی بیوتیک ها مورد توجه قرار گرفته است و هدف از انجام این آزمایش بررسی اثر نانوذرات نقره پوشش داده شده بر زئولیت بر میزان بیان ژن متالوتیونین به‌عنوان زیست نشانگر فلزات سنگین، در سلولهای بافت کبد جوجه های گوشتی بود.
مواد و روشها: برای انجام این تحقیق آزمایشی شامل تیمار شاهد یا کنترل، تیمار شاهد مکمل شده با 1 درصد زئولیت، تیمار شاهد مکمل شده با 1 درصد زئولیت پوشش داده شده با 0/5 درصد نانونقره، تیمار شاهد مکمل شده با 0/15 درصد اسید ارگانیک و تیمار شاهد مکمل شده با 1 درصد زئولیت پوشش داده شده با 0/5 درصد نانونقره و 0/15 درصد اسید ارگانیک، در شرایط اعمال تنش گرمایی و بدون تنش گرمایی طراحی شد. نمونه برداری از بافت کبد در روزهای 21 و 42 دوره پرورش انجام و به منظور انجام مطالعات بیان ژن، RNA استخراج و با استفاده از دستگاه الکتروفورز کیفیت آن بررسی شد و پس خالص سازی، سنتز cDNA صورت گرفت. در ادامه واکنش زنجیره‌ای پلیمراز برای نمونه‌های cDNA حاصل از بافت‌ها، برای ژن متالوتیونین و همچنین بتااکتین به عنوان ژن مرجع، انجام شد.
یافته ها: نتایج حاصل از این آزمایش در روز 21 دوره پرورش، نشان دهنده افزایش بیان معنی‌دار این ژن در بافت کبد جوجه‌های گوشتی تغذیه شده با تیمار زئولیت (Z بود (0/05>p). بیان ژن متالوتیونین در بافت کبد جوجه های تغذیه شده با تیمار نانوذرات نقره پوشش داده شده بر زئولیت مکمل شده با 1 درصد اسید ارگانیک در روز 42 دوره پرورش بدون تنش گرمایی و همچنین در روز 42 دوره پرورش با اعمال تنش گرمایی افزایش بیان معنی‌داری در ژن متالوتیونین در جوجه های تغذیه شده با تیمار نانوذرات نقره پوشش داده شده بر زئولیت (NS) و تیمار زئولیت مشاهده شد (0/05p<).
نتیجه گیری: نتایج حاصل از پژوهش حاضر بیان می‌کند که ژن متالوتیونین می‌تواند به‌عنوان یک زیست نشانگر قابل اعتماد فلز سنگین در شرایط نرمال و تنش گرمایی در جوجه‌های گوشتی در نظر گرفته شود.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
فیزیولوژی
دریافت: 1400/10/7 | ویرایش نهایی: 1402/6/7 | پذیرش: 1401/12/22 | انتشار: 1402/6/7
دریافت: 1400/10/7 | ویرایش نهایی: 1402/6/7 | پذیرش: 1401/12/22 | انتشار: 1402/6/7
فهرست منابع
1. Ahmadi, F. 2011. Impact of different levels of Silver Nanoparticles (Ag-NPs) on performance, oxidative enzymes, and blood parameters in broiler chicks. Pakistan Veterinary Journal, 32: 325-328.
2. Arabiyan, E., S. Hashemi, A. Yamchi, H. Davoodi and S. Rostami. 2020. Evaluation of cytochrome P450 gene expression as physiological pollution biomarkers in broiler chickens fed silver nanoparticles. Journal of Veterinary Research, 75: 233-241.
3. Bakand, S.H. and A. Hayes. 2012. Nanoparticles: a review of particle toxicology following inhalation exposure. Inhalation Toxicology, 24: 125-135. [DOI:10.3109/08958378.2010.642021]
4. Breytenbach, J.H. 2005. Savian Influnza Control. The metris of vaccination. International Poultry Production, 13(4): 15-17.
5. Bray, J.L. 2008. The Impacts on Broiler Performance and Yield by Removing Antibiotic Growth Promoters and an Evaluation of Potential Alternatives (Doctoral Dissertation, Texas A and M University). Texas AandM University.
6. Cajaraville, M.P., M.J. Bebianno, J. Blasco, C. Porte, C. Sarasquete and A. Viarengo. 2000. The use of biomarkers to assess the impact of pollution in coastal environment of the Iberian Peninsula: A practical approach. Science and the Total Environment, 427: 295-311. [DOI:10.1016/S0048-9697(99)00499-4]
7. Castanon, J.I. 2007. History of the use of antibiotic as growth promoters in European poultry feeds. Poultry Science, 86(11): 66-71. [DOI:10.3382/ps.2007-00249]
8. Dabrio, M., A.R. Rodrı́guez, G. Bordin, M.J. Bebianno, M. De Ley, I. Šestáková, M. Vašák, M. Nordberg. 2002. Recent developments in quantification methods for metallothionein. Journal of Inorganic Biochemistry, 88: 123-34. [DOI:10.1016/S0162-0134(01)00374-9]
9. Ding, X., L. Wen and H. Yuan. 2009. Effect of nano-zinc oxide on liver metallothionein of AA chicken. Chinese Journal of Veterinary Science, 29: 242-244.
10. Emtiazi, G. and S. Shahrokh. 2009. Toxicity and Unusual Biological Behavior of Nanosilver on Gram Positive and Negative Bacteria Assayed by Microtiter-Plate. European Journal of Biological Sciences, 1, 28-31.
11. Esmaili, M., S.R. Hashemi, D. Davoodi, Y. Jafari Ahangari, S. Hassani and A. Shabani. 2017. Effect of different levels of silver nanoparticles coated with zeolite on performance, function of superoxide dismutase and glutathione peroxidase, carcass characteristics and internal organs weight of broiler chickens. Animal Production Research, 5: 1-11
12. Esmaili, M., S.R. Hashemi, D. Davoodi, Y. Jafari Ahangari, S. Hassani and A. Shabani. 2017. Response of duodenum histomorphometric characteristics, pH and microbial population of alimentary canal in the broiler chickens fed silver nanoparticles coated on zeolite. Journal of Livestock Research, 5(4): 49-59.
13. Fernando, L.P., D. Wei and G.K. Andrews. 1989. Structure and expression of chicken metallothionein. The Journal of Nutrition, 119: 309-318. [DOI:10.1093/jn/119.2.309]
14. Gajjar, P., B. Pettee, D.W. Britt and W. Huang. 2009. Antimicrobial activities of commercial nanoparticles against an environmental soil microbe, Pseudomonas putida KT2440. Journal of Biological Engineering, 3: 26-29. [DOI:10.1186/1754-1611-3-9]
15. Garty, J.1985. The amounts of heavy metals in some lichens of the Negev Desert. Environmental Pollution Series B, Chemical and Physical, 10: 287-300. [DOI:10.1016/0143-148X(85)90021-7]
16. Hassaan, S.F., S.A. Abdel-Fattah, A.E. Elsalmoney and M.S.H. Hassan. 2009. Relationship between some serum enzyme activities, liver functions and body weight in growing local chickens. International Journal of Poultry Science, 8: 700-705. [DOI:10.3923/ijps.2009.700.705]
17. Heshmati, A. and J. Salaramoli. 2015. Distribution Pattern of Cadmium in Liver and Kidney of Broiler Chicken: An Experimental Study. Journal of Food Quality and Hazards Control, 2: 15-19.
18. Holt, K.B. and A.J. Bard. 2005. Interaction of silver (I) ions with the respiratory chain of Escherichia coli: An electrochemical and scanning electrochemical microscopy study of the antimicrobial mechanism of micromolar Ag. Biochemistry, 44: 13214-13223. [DOI:10.1021/bi0508542]
19. Hamza-Chaffai, A., J.C. Amiard, J. Pellerin, L. Joux and B. Berthet. 2000. The potential use of metallothionein in the clam Ruditapesdecussatus as a biomarker of in situ metal exposure. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Pharmacology, Toxicology and Endocrinology, 127: 185-197. [DOI:10.1016/S0742-8413(00)00147-X]
20. Ismail, S.A. and S.K. Abolghait,. 2013. Estimation of Lead and Cadmium residual levels in chicken giblets at retail markets in Ismailia city, Egypt. International Journal of Veterinary Science and Medicine, 1: 109-112. [DOI:10.1016/j.ijvsm.2013.10.003]
21. Inoue, K., N. Akita, T. Shiba, M. Satake and S. Yamashita. 1992. Metal-inducible activities of metallothionein promoters in fish cells and fry. Biochemical and Biophysical Research Communications, 185: 1108-1114. [DOI:10.1016/0006-291X(92)91740-H]
22. Jover, A., R. Manvel and R. Gackson. 2004. Screening for Avian Influenza. World Poultry, 20(3): 26-27.
23. Kaushik, N., M.S. Thakkar, S. Snehit, M.S. Mhatre, Y. Rasesh and M.S. Parikh. 2010. Biological Synthesis of Metallic Nanoparticles. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 257-262. [DOI:10.1016/j.nano.2009.07.002]
24. Kenneth, M.Y., I.M. Morgan, R.R.S. Wu, T.C. Lau and R.W. Furness. 2001. Growth rate as a factor confounding the use of the dogwhelk Nucella lapillus as biomonitor of heavy metal contamination. Marine Ecology Progress Series, 221: 145-159. [DOI:10.3354/meps221145]
25. Khoshbavar Rostami, H.A. and Soltani, M. (2005). The effects of diazinon on haematological indices and LC50(96h) of Acipenser nudiventris. Iranian Scientific Fisheries Journal, 14: 49-61.
26. Kim, S., J.E. Choi, J. Choi, K.H. Chung, K. Park, J. Yi, D.Y. Ryu. 2009. Oxidative stress dependent toxicity of silver nanoparticles in human hepatomacells. Toxicology In vitro, 23: 1076-1084. [DOI:10.1016/j.tiv.2009.06.001]
27. Kim, J.S., E. Kuk, K.N. Yu, J.H. Kim, S.J. Park, H.I. Lee, S.H. Kim, S.J. Park, Y.H. Park, C.Y. Hwang, Y.K. Kim, Y.S. Lee, D.H. Jeong and M.H. Cho. 2007. Antimicrobial effects of silver nanopaticles. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, 3(1): 95-101. [DOI:10.1016/j.nano.2006.12.001]
28. Lakhan S.E. 2006. Schizophrenia proteomics: biomarkers on the path to laboratory medicine? Diagnostic Pathology, 1: 1-13. [DOI:10.1186/1746-1596-1-11]
29. Landers, T.F., B. Cohen, T.E. Wittum, E.L. Larson. 2012. A review of antibiotic use in food animals: Perspective, policy, and potential. Public Health Reports, 127: 4-22. [DOI:10.1177/003335491212700103]
30. Langston, W.J., M.J. Bebianno and G.R. Burt. 1998. Metal handling strategies in molluscs. In Metal metabolism in aquatic environments. Springer, Boston, MA, 219-283. [DOI:10.1007/978-1-4757-2761-6_8]
31. Livak, K.J. and T.D. Schmittgen. 2001. Analysis of relative gene expression data using real time quantitative PCR and the 2-∆∆ct method. Methods, 25: 492-498. [DOI:10.1006/meth.2001.1262]
32. Long, L., X. Zhao, H. Li, X. Yan and H. Zhang. 2021. Effects of zinc lactate supplementation on growth performance, intestinal morphology, serum parameters, and hepatic metallothionein of Chinese yellow-feathered broilers. Biological Trace Element Research, 1-9. [DOI:10.1007/s12011-021-02785-0]
33. Marshall, B.M. and S.B. Levy. 2011. Food animals and antimicrobials: Impacts on human health. Clinical Microbiology Reviews, 24: 718-733. [DOI:10.1128/CMR.00002-11]
34. Michna, A., Z. Adamczyk, B. Siwek and M. Oćwieja. 2010. Silver nanoparticle monolayers on poly (ethylene imine) covered mica produced by colloidal selfassembly. The Journal of Colloid and Interface Science, 345: 187-193. [DOI:10.1016/j.jcis.2010.01.073]
35. Mustafa, M.M. 2016. Toxicity of heavy metals on fish (Barbus Luteus) at Euphrates rRiver: metallothionein expression as a biomarker study on liver and gills. Malaysian Journal of Pharmaceutical Sciences, 3(1).
36. Palmiter, R.D., T.B. Cole and S.D. Findley. 1996. ZnT‐2, a mammalian protein that confers resistance to zinc by facilitating vesicular sequestration. The EMBO Journal, 15: 1784-1791. [DOI:10.1002/j.1460-2075.1996.tb00527.x]
37. Park, E.J., E. Bae, J. Yi, Y. Kim, K. Choi, S.H. Lee, J. Yoon, B.C. Lee and K. Park. 2010. Repeated-dose toxicity and inflammatory responses in mice by oral administration of silver nanoparticles. Environmental Toxicology and Pharmacology, 30: 162-168. [DOI:10.1016/j.etap.2010.05.004]
38. Razani, K., M. Mottaghitalab and S.H. Heseini Moghaddam. 2017. The effect of intra amniotic injection of zinc-methionine and nano zinc-methionine on metallothionein gene expression in the broiler chickens. Journal of Animal Science, 47: 621- 632.
39. Rose, W.L., R.M. Nisbet, P.G. Green, S. Norris, T. Fan, E.H. Smith, G.N. Cherr and S.L. Anderson. 2006. Using an integrated approach to link biomarker responses and Physiological stress to growth im pairment of cadmium-exposed larval topsmelt. Aquatic Toxicology, 80: 298-308. [DOI:10.1016/j.aquatox.2006.09.007]
40. Santos C.R., A. Martinho, T. Quintela and I. Gonçalves. 2012. Neuroprotective and Neuroregenerative Properties of Metallothioneins. IUBMB Life, 64:126-135. [DOI:10.1002/iub.585]
41. Sinaei, M., K. Darvish Bastami, A. Ziadlu, S. Kordjazi and M. Vojdanian. 2010. Evaluation of metallothionein protein as a biomarker of Mercury pollution in Scat (Scatophagus argus). Scientific Fisheries Journal, 19: 77-86.
42. Singh, M., R.K. Srivastava, S.S. Chauhan and K.S. Singh. 2000. Responses of virginiamycin and bacitracin methylene disalicylate on the weight gains and nutrient utilization of broiler chicken. Journal of Poultry Science, 35: 272-275.
43. Tavakoli, R., S.R. Hashemi, D. Davoodi, Y. Jafari Ahangari and S. Hassani. 2019. Histopathologic investigation of liver and kidney tissues in broiler chickens fed silver nanoparticles coated on zeolite. Journal of Animal Science, 30: 15-23.
44. Urban, T., I. Hurbain, M. Urban, A. Clément and B. Housset. 1995. Oxidants and antioxidants. Biological effects and therapeutic perspectives. Annales de Chirurgie, 49: 427-434.
45. Waalkes, M.P. 2003. Cadmium carcinogenesis. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 533:107-120. [DOI:10.1016/j.mrfmmm.2003.07.011]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
