بررسي خاصيت ضد باكتريايي نانو اكسيد روي و نانو اكسيد مس بر برخي عوامل باكتريايي بيماري زا در ماهي و تعيين درجه سميت آنها براي قزل آلاي رنگين كمان

Assessment of Nano Zinc Oxide and Nano Copper Oxides’ Bactericidal Effect on Some Bacterial Pathogens in Fish and Determination of Their Toxicity Degree in Rainbow trout

تحقيق پيش رو با هدف بررسي سميت نانو اكسيد مس (CuO) و نانو اكسيد روي (ZnO) در شرايط آزمايشگاهي بر روي برخي باكتري­ هاي بيماري­ زا در ماهيان پرورشي و همچنين زيست سنجي در قزل آلاي رنگين كمان انجام شده است. بدين منظور، حساسيت برخي از آنها نسبت به نانوذرات اشاره شده به همراه يك آنتي بيوتيك مرجع (فلورفنيكل) از طريق روش نفوذ چاهي، و مقادير حداقل غلظت مهاركنندگي (MIC)/ حداقل غلظت باكتري كشي (MBC) آنها با تكنيك Microdilution تعيين شدند. از سويي ديگر، آزمايش­ سميت كشنده به جهت محاسبه ميانه غلظت كشنده (LC50) بر روي تعدادي قزل ­آلاي رنگين كمان (g 7/6 ± 55/3) به صورت ايستايي و در 96 ساعت متوالي انجام شد. براي تجزيه و تحليل آماري داده­ ها از تجزيه واريانس و رگرسيون پروبيت بهره گرفته شد. يافته ­ها حاكي از اين بودند كه نانوذرات اكسيد مس و اكسيد روي به ترتيب در رقت­ هاي بيشتر از µg/ml 0/18 و 0/24 توانستند كه رشد Streptococcus iniae را به طور معني­داري مهار نمايند يا آن را از بين ببرند. مقايسه مقادير LC50-96h نانو اكسيد روي (µg/l 107/4) با نانو اكسيد مس (µg/l 102/3) نشان مي­دهد كه نانو اكسيد مس از ظرفيت مسموم كنندگي بيشتري برخوردار است. بر اساس يافته ­هاي آزمايشگاهي، حساسيت باكتري­هاي S. iniae و Lactococcus garvieae به نانو اكسيد روي تقريبا نزديك به فلورفنيكل بوده است. ولي به نظر مي­ رسد كه بكارگيري مستقيم غلظت موثر نانوذرات فلزي بر عوامل باكتريايي بيماري­ زا مي ت­واند سبب بروز مرگ و مير ناشي از مسموميت در ماهي قزل­آلا شود.

Aims The present study aims to assess the toxicity of CuO and ZnO nanoparticles (NPs) at laboratory conditions on some pathogenic bacteria for the reared fish, as well as, a bioassay on rainbow trout. Materials & Methods For this purpose, the sensitivity of some bacteria to the mentioned NPs with a reference antibiotic (florfenicol) was assayed through the well diffusion method, as well as, minimum inhibitory concentration/minimum bactericidal concentration (MIC/MBC) were determined by microdilution technique. On the other hand, the lethal toxicity test has been accomplished to the calculation of median lethal concentration (LC50) on some rainbow trout (55.3±7.6g) in static condition for the 96 consecutive hours. One-way ANOVA and Probit regression were used in order to data analysis. Findings The results showed that NPs of copper oxide and zinc oxide could significantly inhibit the growth of Streptococcus iniae or kill it at 0.18 and 0.24μg/ml and more, respectively. The comparison between LC50-96h quantities of CuO NP (107.4μg/l) and ZnO NP (102.3μg/l) indicated that the CuO NP has more toxic potential. Conclusion According to the laboratory findings, the susceptibility of S. iniae and L. garvieae to ZnO NP was close to florfenicol. The mortality in the fish species due to lethal toxicity would occur if the effective concentration of NPs on the bacterial pathogenic agents being used directly.