آثار هیستوپاتولوژیک سمیت حاد نانوذرات دی‎اکسید تیتانیوم بر بافت‎های آبشش، کبد و روده ماهی آزاد دریای خزر (Salmo Caspius)

زمینۀ مطالعه: نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در محصولات تجاری متعددی ازجمله رنگ ها، کرم های ضدآفتاب و محصولات خوراکی استفاده‌شده و به طور مستقیم و غیرمستقیم در آبزی پروری قابل‌استفاده است. کاربرد گسترده این نانوذرات بررسی آثار احتمالی آن بر آبزیان را ضروری کرده است. هدف: هدف از پژوهش حاضر بررسی آثار هیستوپاتولوژیکی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم آناتاز در آب بر آبشش، کبد و روده ماهی آزاد دریای خزر بود. روش‌کار: در این مطالعه، 126 ماهی آزاد دریای خزر (4.3±27.46 گرم) به مدت 4 روز در معرض شش غلظت 0، 0.01، 0.1، 1، 10 و 100 میلی‌گرم در لیتر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم قرار گرفتند. برای تعیین اثرات آسیب بافتی ناشی از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم، در پایان آزمایش، بافت های آبشش، کبد و روده ماهیان با تکنیک بافت شناسی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج: مواجهه کوتاه مدت (4 روز) بچه ماهیان آزاد دریای خزر با نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در غلظت های موردمطالعه تلفاتی ایجاد نکرد. بر این اساس، نانوذرات دی اکسید تیتانیوم موردبررسی برای بچه ماهیان آزاد دریای خزر جزء مواد نسبتاً غیر سمی طبقه بندی شد. مواجهه کوتاه مدت بچه ماهیان آزاد دریای خزر با نانوذرات موردمطالعه تغییرات بافتی ایجاد کرد که مهم ترین آن‌ها هایپرتروفی، هایپرپلازی، جوش خوردگی تیغه ثانویه، نکروز در بافت آبشش؛ تجمع ملانوماکروفاژها، تجمع سلول های خونی، پیکنوز هسته سلول های کبدی، واکوئلاسیون و نکروز کانونی در بافت کبد؛ و واکوئلاسیون، ضخیم شدن لامینا پروپریا، تحلیل پرزهای روده و نکروز در بافت روده بودند. نتیجه‌گیری نهایی: نتایج این پژوهش نشان داد که اگرچه نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم در آزمون سم شناسی حاد مرگ ومیری ایجاد نکردند و از این نظر ماده نسبتاً غیر سمی محسوب می شوند، ولی آسیب بافتی مشاهده شده در این آزمون نشان می دهد که این نانوذرات می توانند برای ماهی آزاد دریای خزر آسیب زا باشند.

Histopathological Effects of Titanium Dioxide Nanoparticles on Gill, Liver and Intestinal Tissues of Caspian Trout (Salmo caspius) in Acute Toxicity

BACKGROUND: Titanium dioxide nanoparticles (TiO2NPs) are used in many commercial products, including paints, sunscreens and edible products, and can be used directly and indirectly in aquaculture. Due to the widespread application of these nanoparticles, the investigation of their possible effects on aquatic organisms is necessary. OBJECTIVES: The purpose of this study was to investigate the histopathological effects of waterborne TiO2NPs on the gills, liver and intestine of Caspian trout. METHODS: In this study, 126 fish (27.46±4.3 g) were tested in six concentrations of TiO2NPs (0, 0.01, 0.1, 1, 10 and 100 mg/L) for 4 days. At the end of the experiment, tissues were evaluated to determine the effects of tissue damage caused by TiO2NPs. RESULTS: The 96h exposure to TiO2NPs did not cause fish mortality. Accordingly, investigated TiO2NPs are classified as "relatively nontoxic". The most important tissue changes caused by shortterm exposure to TiO2NPs were hyperplasia and hypertrophy, lamellar fusion, necrosis in gills; foci of melanomacrophage deposits, aggregation of blood cell, hepatocytes with pycnotic nuclei, vacuolation, necrosis in liver; thickening of lamina propria, erosion of villi and necrosis in intestine. CONCLUSIONS: Although TiO2NPs are relatively nontoxic,  due to the tissue damage observed, these nanoparticles can be harmful to Caspian trout.