Journal of Oceanography

fa بررسی سمیت تعاملی نانوپلاستیک‌های پلی‌استایرن و نانوذرات اکسید روی بر شاخص های بیوشیمیایی و ایمنی در ماهی گورخری Danio rerio (Hamilton, 1822) Interactive Toxicity of Polystyrene Nanoplastics and Zinc Oxide Nanoparticles: Biochemical and Immunological Responses in Zebrafish (Danio rerio; Hamilton, 1822) زيست شناسی دريا Marine Biology پژوهشي Research/ Original/ Regular Article <div style="text-align: justify;"><w:sdt contentlocked="t" docpart="DA6E77E3653941DE98FD5424F27B91C1" id="-1910771943">پیشینه و اهداف:</w:sdt> در سال‌های اخیر، نگرانی‌ها در خصوص اثرات زیست‌محیطی نانوذرات به‌ویژه نانوپلاستیک‌ها و نانوذرات فلزی بر موجودات آبزی به‌شدت افزایش یافته است. نانوپلاستیک‌های پلی‌استایرن (PSNPs) به‌دلیل اندازه بسیار کوچک، قابلیت نفوذ به بافت‌ها و امکان برهم‌کنش با سایر آلاینده‌ها، از پتانسیل بالایی برای ایجاد آسیب‌های فیزیولوژیکی و ایمنی برخوردارند. همچنین، نانوذرات اکسید روی (ZnO-NPs) به‌عنوان یکی از نانومواد پرکاربرد صنعتی، در مطالعات پیشین اثرات سمی قابل‌توجهی بر آبزیان نشان داده‌اند. با وجود این، اغلب مطالعات موجود تنها به بررسی اثرات منفرد این آلاینده‌ها پرداخته‌اند و اطلاعات کافی درباره پیامدهای ناشی از مواجهه هم‌زمان آن‌ها، به‌ویژه در مواجهه‌های مزمن، در دست نیست. پژوهش حاضر با مواجهه طولانی‌مدت و بررسی جامع تعاملات بین این دو نانوذره بر طیف گسترده‌ای از شاخص‌های فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی، ایمنی و استرس اکسیداتیو در گورخرماهی(Danio rerio)، گامی مؤثر در درک بهتر اثرات تعاملی آلاینده‌های نوظهور در اکوسیستم‌های آبی به‌شمار می‌رود. <w:sdt contentlocked="t" docpart="DA6E77E3653941DE98FD5424F27B91C1" id="-43291168">روش‌ها‌:</w:sdt> در این مطالعه، ۴۲۰ گورخرماهی در معرض هفت تیمار مختلف شامل غلظت‌های متفاوت نانو پلی استایرن (50 و 100 میکروگرم برلیتر) و نانو اکسیدروی (10 و 20 میلی‌گرم بر لیتر) و دو تیمار ترکیبی از این دو نانوذره قرار گرفتند. پس از پایان دوره مواجهه ی 28 روزه، نمونه‌برداری از کل بدن برای سنجش پارامترهای بیوشیمیایی (لیپوپروتئین‌ها، متابولیت‌های نیتروژنی، آنزیم‌های کبدی)، شاخص‌های ایمنی غیر اختصاصی (لیزوزیم، ایمونوگلوبولین، ALP، ACP) و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی(SOD وCAT)  انجام شد. <w:sdt contentlocked="t" docpart="DA6E77E3653941DE98FD5424F27B91C1" id="-2054305338">یافته‌ها:</w:sdt> نتایج نشان داد که مواجهه بلندمدت با نانوذرات ، به ‌صورت جداگانه و ترکیبی، سبب افزایش معنادار غلظت LDL، HDL، کلسترول و تری‌گلیسرید نسبت به گروه کنترل شد، به‌طوری که بیشترین تغییرات در تیمار ZnO-NPs©20  مشاهده گردید. همچنین، شاخص‌های پروتئین کل، آلبومین، ایمونوگلوبین، لیزوزیم، ALP  و ACP در همه تیمارها افزایش معنادار نشان دادند. سطح کراتینین در مواجهه با ZnO-NPs و ترکیب PSNPs/ZnO-NPs افزایش یافت، در حالی که اوره در تیمار ترکیبی PSNPs/100+ZnO-NPs©20 کاهش معناداری را نشان داد. آنزیم‌های کبدی ALT و AST نیز در تیمارهای نانوذره‌ای، به‌ویژه ترکیب  PSNPs/100+ZnO-NPs©10، به‌طور چشمگیری افزایش یافتند.</div> <div style="text-align: justify;"><w:sdt contentlocked="t" docpart="DA6E77E3653941DE98FD5424F27B91C1" id="417220428">نتیجه‌گیری:</w:sdt> تعامل بین این دو نانوذره عمدتاً به‌صورت اثرات تجمعی و مهاری بوده و شواهدی دال بر بروز تعاملات هم‌افزا یا آنتاگونیستی مشاهده نگردید. همچنین PSNPs  نقش بارزتری در تحریک پاسخ‌های فیزیولوژیکی ایفا نمود. یافته‌های این پژوهش اهمیت توجه به اثرات توأم نانوآلاینده‌ها بر موجودات آبزی را در ارزیابی‌های ریسک زیست‌محیطی مورد تأکید قرار می‌دهد.</div> <w:sdt contentlocked="t" docpart="F91A61B1FF5F4E4A9044EE4274D50F2F" id="1334564118">Background and Objectives:</w:sdt> In recent years, growing concerns have emerged regarding the environmental impacts of nanoparticles, particularly nano plastics and metal-based nanomaterials, on aquatic organisms. Polystyrene nano plastics (PSNPs), due to their ultra-small size, high tissue penetrability, and strong potential for interacting with other contaminants, pose significant risks of inducing physiological and immunological disturbances. Likewise, zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs), as one of the most widely used industrial nanomaterials, have demonstrated notable toxic effects in aquatic species in previous studies. However, most existing investigations have focused solely on the individual toxicity of these pollutants, leaving a critical knowledge gap concerning their combined effects—especially under chronic exposure scenarios. The present study, through a prolonged exposure design and comprehensive assessment of interactions between PSNPs and ZnO-NPs across a wide range of physiological, biochemical, immunological, and oxidative stress markers in zebrafish (Danio rerio), provides valuable insights into the interactive toxicity of emerging contaminants in aquatic ecosystems. <w:sdt contentlocked="t" docpart="F91A61B1FF5F4E4A9044EE4274D50F2F" id="86888520">Methods:</w:sdt> In this study, 420 adult zebrafish (Danio rerio) were exposed to seven experimental treatments, including varying concentrations of polystyrene nanoparticles (PSNPs; 50 and 100 µg/L), zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs; 10 and 20 mg/L), and two combined treatments of these two nanoparticles. Following a 28-day exposure period, whole-body samples were collected to assess a range of physiological endpoints, including biochemical markers (lipoproteins, nitrogenous metabolites, and hepatic enzymes), non-specific immune indicators (lysozyme activity, total immunoglobulin, alkaline phosphatase [ALP], and acid phosphatase [ACP]), as well as antioxidant enzymes (superoxide dismutase [SOD] and catalase [CAT]). <w:sdt contentlocked="t" docpart="F91A61B1FF5F4E4A9044EE4274D50F2F" id="-794132767">Findings:</w:sdt> The findings revealed that long-term exposure to the nanoparticles, both individually and in combination, led to significant increases in LDL, HDL, cholesterol, and triglyceride levels compared to the control group, with the most pronounced alterations observed in the ZnO-NPs©20 treatment. Moreover, total protein, albumin, immunoglobulin, lysozyme, alkaline phosphatase (ALP), and acid phosphatase (ACP) levels were significantly elevated across all exposure groups. Creatinine concentration increased in response to ZnO-NPs and the combined PSNPs/ZnO-NPs treatments, whereas urea levels showed a significant reduction in the PSNPs/100+ZnO-NPs©20 group. Hepatic enzymes ALT and AST were also markedly elevated in all nanoparticle-treated groups, particularly in the PSNPs/100+ZnO-NPs©10 combination treatment. <w:sdt contentlocked="t" docpart="F91A61B1FF5F4E4A9044EE4274D50F2F" id="-563871280">Conclusion:</w:sdt> The interaction between the two nanoparticles was predominantly characterized by additive and inhibitory effects, with no evidence supporting the occurrence of synergistic or antagonistic interactions. Additionally, PSNPs played a more prominent role in triggering physiological responses. These findings underscore the importance of considering the combined effects of nanocontaminants on aquatic organisms in environmental risk assessments پلاستیک, نانوذره, ماهی گورخری, استرس اکسیداتیو, شاخص‌های بیوشیمیایی Plastic, Nanoparticle, Zebrafish, Oxidative Stress, Biochemical Indicators 71 83 http://joc.inio.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1846-1&slc_lang=fa&sid=1 Maryam Akhoundian مریم آخوندیان m.akhoundian@umz.ac.ir 100319475328460015585 100319475328460015585 Yes University of Mazandaran دانشگاه مازندران Jamal Rahimi جمال رحیمی Jamalrahimi@ut.ac.ir 100319475328460015586 100319475328460015586 No University of Tehran دانشگاه تهران Ghasem Rashidian قاسم رشیدیان grashidian@frov.jcu.cz 100319475328460015587 100319475328460015587 No University of South Bohemia in České Budějovice ، دانشگاه جنوب بوهمیا، چسکه بودیوویتسه