علوم و فنون شیلات

علوم و فنون شیلات

کاربرد بسترهای سرامیک متخلخل پوشش‌یافته با نانو‌ذرات نقره در سیستم فیلتراسیون آب پرورش پست‌لارو میگوی سفید غربی به‌منظور کنترل عفونت ناشی از باکتری ویبریو هاروی

نویسندگان
1 گروه تکثیر و پرورش آبزیان، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
2 گروه شیلات و آبزی‌پروری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه خلیج فارس بوشهر، بوشهر، ایران
3 پژوهشکده میگوی کشور، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، بوشهر، ایران
4 گروه شیمی آلی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه خلیج فارس بوشهر، بوشهر، ایران
5 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران
6 گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده
استفاده از روشهای سازگار با محیط زیست یکی از راهکارهای نوین در مبارزه با عوامل بیماری‌زا در سیستم‌های تکثیر و پرورش آبزیان است. هدف مطالعه حاضر بررسی امکان استفاده غیرمستقیم از فیلترهای سرامیکی محتوی نانوذرات نقره در سیستم فیلتراسیون آب پرورش پست‌لارو میگوی سفید غربی به‌منظور کنترل باکتری ویبریو هاروی بوده است. بدین‌منظور، بسترهای فیلتر سرامیکی با نانوذرات نقره پوشش داده شد و توسط تکنیک‌های FT-IR، XRD، ICP و SEM مورد بررسی قرار گرفت. در ارزیابی خاصیت ضدباکتریایی فیلترهای محتوی نانوذرات نقره در شرایط آزمایشگاهی از آزمون‌های آنتی‌بیوگرام روی پلیت و داخل لوله استفاده شد. سپس عملکرد فیلترها در شرایط "درون‌تنی" در دو مرحله مطالعه شد: در مرحله اول باکتری به آب تلقیح و کارآیی فیلترها از طریق سنجش بار باکتریایی آب ارزیابی شد، در مرحله دوم عملکرد فیلترها در حضور لاروهای میگوی سفید غربی از طریق سنجش بار باکتریایی آب، میزان مرگومیر و علایم بالینی میگوها و نیز کشت از هپاتوپانکراس و عضله مطالعه شد. براساس نتایج، بالاترین قطر هاله عدم رشد در قطعات سرامیکی نقره‌اندود در حضور پیش‌ماده ۳- آمینو- پروپیل- تری‌اتوکسی‌سیلان (APTES؛ ۲۴ساعت غوطه‌ور در کلوئید) به دست آمد. نتایج حاصل از آزمون فیلترها در شرایط "درون‌تنی" نشان داد که باکتری‌ها به‌طور کامل حذف شدند. در مرحله دوم نیز نتایج اختلاف معنیداری را در کاهش بار باکتریایی آب، تلفات میگو و ظهور علایم بیماری در تیمارهای حاوی نانوذرات نقره نشان داد. با توجه به این نتایج فیلترهای نقره‌اندود دارای کارآیی بسیار بالایی برای استفاده در سیستم فیلتراسیون آب هستند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Nash G, Charetana N, Cholada T, Anutra A, Phusit P, Pongcham R. Vibriosis and its control in pond-reared Penaeus monodon in Thailand. Asian Fish Soc. 1992;10:143-5. [Link]
Chrisolite B, Thiyagarajan S, Alavandi SV, Abhilash EC, Kalaimani N, Vijayan KK, et al. Distribution of luminescent Vibrio harveyi and their bacteriophages in a commercial shrimp hatchery in south India. Aquaculture. 2008;275(1-4):13-9. [Link] [DOI:10.1016/j.aquaculture.2007.12.016]
Austin B. Vibrios as causal agents of zoonoses. Vet Microbiol. 2010;140(3-4):310-7. [Link] [DOI:10.1016/j.vetmic.2009.03.015]
Baticados MCL, Lavilla-Pitogo CR, Cruz-Lacierda ER, De La Pena LD, Sunaz NA. Studies on the chemical control of luminous bacteria Vibrio harveyi and V. splendidus isolated from diseased Penaeus monodon larvae and rearing water. Dis Aquat Org. 1990;9(2):133-9. [Link] [DOI:10.3354/dao009133]
Mortezaei SNS, Kor NM, Tamjidi B, Jahanshahi AA. Bacterial contamination in shrimp farms in Abadan area. Pajouhesh Va Sazandegi. 2008;20(2):160-5. [Persian] [Link]
Guzman GA, Ascencio F. Infectious disease in shrimp species with aquaculture Potential. Recent Res Dev in Microbiol. 2000;4:333-48. [Link]
Rengpipat S, Phianphak W, Piyatiratitivorakul S, Menasveta P. Effects of a probiotic bacterium on black tiger shrimp Penaeus monodon survival and growth. Aquaculture. 1998;167(3-4):301-13. [Link] [DOI:10.1016/S0044-8486(98)00305-6]
Abraham TJ, Manley R, Palaniappan R; Dhevendaran K. Pathogenicity and antibiotic sensitivity of luminous Vibrio harveyi isolated from diseased penaeid shrimp. J Aquac Trop, 1997;1:1-8. [Link]
Ashraf M, Aklakur M, Sharma R, Ahmad Sh, Khan M. Nanotechnology as a novel tool in fisheries and aquaculture development: A review. Iran J Energy Environ. 2011;2(3):258-61. [Link]
Chaloupka K, Malam Y, Seifalian AM. Nanosilver as a new generation of nanoproduct in biomedical applications. Trends Biotechnol. 2010;28(11):580-8. [Link] [DOI:10.1016/j.tibtech.2010.07.006]
Dabbagh MA, Moghimipour E, Ameri A, Sayfoddin N. Physicochemical characterization and antimicrobial activity of nanosilver containing hydrogels. Iran J Pharm Res. 2007;7(1):21-8. [Link]
Kim JS, Kuk E, Yu KN, Kim JH, Park SJ, Lee HJ, et al. Antimicrobial effects of silver nanoparticles. Nanomed Nanotechnol Biol Med. 2007;3(1):95-101. [Link] [DOI:10.1016/j.nano.2006.12.001]
Soltani M, Esfandiary M, Sajadi MM, Khazraeenia S, Bahonar AR, Ahari H. Effect of nanosilver particles on hatchability of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) egg and survival of the produced larvae. Iran J Fish Sci. 2011;10(1):167-78. [Link]
Soltani M, Ghodratnema M, Ahari H, Ebrahimzadeh Musavi HA, Atee M, Dastmalchi F, et al. The inhibitory effect of silver nanoparticles on the bacterial fish pathogens, Streptococcus iniae, Lactococcus garvieae, Yersinia ruckeri and Aeromonas hydrophila. Int J Vet Res. 2009;3(2):137-42. [Link]
Mei F. Coating of silver film onto the inner pore surfaces of the reticulated alumina by an electroless plating method [Dissertation]. Cincinnati: University of Cincinnati; 2000. p. 94. [Link]
Lv Y, Liu H, Wang Z, Liu Sh, Hao L, Sang Y, et al. Silver nanoparticle-decorated porous ceramic composite for water treatment. J Membr Sci. 2009;331(1-2):50-6. [Link] [DOI:10.1016/j.memsci.2009.01.007]
Chaudhuri M, Verma SR, Gupta A. Performance evaluation of ceramic filter candles. J Environ Eng. 1994;120(6):1646-51. [Link] [DOI:10.1061/(ASCE)0733-9372(1994)120:6(1646)]
Clasen TF, Brown J, Collin S, Suntura O, Cairncross S. Reducing diarrhea through the use of household-based ceramic water filters: A randomized, controlled trial in rural Bolivia. Am J Trop Med Hyg. 2004;70(6):651-7. [Link] [DOI:10.4269/ajtmh.2004.70.651]
Oyanedel-Craver VA, Smith JA. Sustainable colloidal-silver-impregnated ceramic filter for point-of-use water treatment. Environ Sci Technol. 2007;42(3):927-33. [Link] [DOI:10.1021/es071268u]
Jain P, Pradeep T. Potential of silver nanoparticle‐coated polyurethane foam as an antibacterial water filter. Biotechnol Bioeng. 2005;90(1):59-63. [Link] [DOI:10.1002/bit.20368]
Ghahremani M, Kalbassi MR, Soltani M, Johari SA. Application of granule and filament silver zeolite (zeomic) in water filteration system for infection conterol of Streptococcus iniae in fry rainbow trout. Iran Vet J. 2013;8(4):83-93. [Persian] [Link]
Heidarpour F, Ghani WAWAK, Fakhru'l-razi A, Sobri S. New trends on microbiological water treatment. Dig J Nanomater Biostruct. 2011;6(2):791-802. [Link]
Mpenyana-Monyatsi L, Mthombeni NH, Onyango MS, Momba MNB. Cost-effective filter materials coated with silver nanoparticles for the removal of pathogenic bacteria in groundwater. Int J Environ Res Public Health. 2012;9(1):244-71. [Link] [DOI:10.3390/ijerph9010244]
Asghari S, Johari SA, Lee JH, Kim YS, Jeon YB, Choi HJ, et al. Toxicity of various silver nanoparticles compared to silver ions in Daphnia magna. J Nanobiotechnol. 2012;10:14. [Link] [DOI:10.1186/1477-3155-10-14]
Johari SA, Kalbassi MR, Soltani M, Yu IJ. Toxicity comparison of colloidal silver nanoparticles in various life stages of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Iran J Fish Sci. 2013;12(1):76-95. [Link]
Rahman Nia J, Inventor. Preparation of colloidal nanosilver. United States patent US 7892317B2. 2011 February 22. [Link]
Mirbakhsh M, Afsharnasab M, Khanafari A, Razavi MR. Molecular identification of Vibrio harveyi from larval stage of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) Boone (Crustacea: Decapoda) by polymerase chain reaction and 16S rDNA sequencing. Iran J Fish Sci. 2014;13(2):384-93. [Link]
Lv Y, Liu H, Wang Z, Hao L, Liu J, Wang Y, et al. Antibiotic glass slide coated with silver nanoparticles and its antimicrobial capabilities. Polym Adv Technol. 2008;19(11):1455-60. [Link] [DOI:10.1002/pat.1138]
Chen L, Zheng L, Lv Y, Liu H, Wang G, Ren N, et al. Chemical assembly of silver nanoparticles on stainless steel for antimicrobial applications. Surf Coat Technol. 2010;204(23):3871-5. [Link] [DOI:10.1016/j.surfcoat.2010.05.003]
Phoung Phong NT, Thanh NVK, Phuong PH. Fabrication of antibacterial water filters by coating silver nanoparticles on flexible polyurethane foam. J Phys Conf Ser. 2009;187(1):012079. [Link] [DOI:10.1088/1742-6596/187/1/012079]