ارزیابی شاخص پراکنش حساسیت زایی گونه ای نانو ذرات شیمیایی Fe3O4-NPs در سطوح مختلف زنجیره های غذایی محیط های آبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران.

2 دانشیار، گروه زیست‌شناسی دریا، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران.

3 استاد، گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

چکیده

در دهه­ های اخیر، گسترش و توسعه کاربرد نانو ذرات اکسید آهن مغناطیسی در حوزه­­ های مختلف علوم، نگرانی­ های زیست بوم شناسان را در ارتباط با امتیازات و مخاطرات بالقوه این نانوذرات شیمیایی و اثرات مهلک و چالش بر انگیز احتمالی آنها بر سلامت انسان و اکوسیستم را دو چندان ساخته است. در این راستا در تحقیق حاضر ضمن معرفی رویکرد مدل­ سازی اکوسیستمی تاثیرات سمیت نانوذرات در سطح پراکنش حساسیت­ زایی گونه ­ای (SSDs)، سمیت زیستی و تفاوت میزان حساسیت گونه­ ای نسبت به نانوذرات شیمیایی اکسید آهن مغناطیسی (مگنتیت یا Fe3O4)، در 5 گروه مختلف تاکسونومیک از زنجیره ­های غذایی آب شور و نیز در 4 گروه تاکسونومیک از آب ­های شیرین ارزیابی گردید. مقایسه میانگین غلظت حاد کشنده میانی  (ML(E)C50) و میانگین مرگ و میر (MM) در هر دو گروه نشان داد که SSDs نسبت به نانوذرات Fe3O4در زیستمندان آب شور (36/3%= MM  و  629/9mg/l = ML(E)C50) بیشتر از زیستمندان آب شیرین (8/33%=MM و  739/7mg/l =ML(E)C50) بوده و اختلاف بین گروه ­ها معنی دار است (P<0.05). در میان 9 گروه مختلف تاکسونومیک بیشیرین میزان حساسیت به نانوذرات مگنتیت در میکروجلبک کلرا (50%=M و 130mg.Fe3O4/l =L(E)C50) و پس از آن سخت­پوست بارناکل (70% M=  و mg Fe3O4/l 5/263L(E)C50 =) مشاهده شد. نظر به این­که در تمامی گروه­ های تاکسونومیک حساسیت به نانوذرات Fe3O4 نسبتاً پایین بوده این نانوماده می­ تواند جز مواد غیر سمی دسته بندی گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment of Indices of Species Sensitivity Distributions of Fe3O4-MNPs on Different Trophic Levels of the Aquatic Environment Food Chains

نویسندگان [English]

  • Sakineh Mashjoor 1
  • Morteza Yousefzadi 2
  • Mojtaba Alishahi 3
1 Ph.D. student of Department of Marine Biology, Faculty of Marine Science and Technology, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran.
2 Associate Professor, Department of Marine Biology, Faculty of Marine Science and Technology, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran.
3 Professor Department of Clinical sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
چکیده [English]

In recent decades, improving and expanding the application of magnetic iron oxide nanoparticles in various fields of science caused to double concerns among ecologists about the benefit or potential life-threatening effects of these chemical nanoparticles on human health and ecosystem. In this regard, the present study introduces the ecosystem modeling approach to the toxicity assessment of chemical magnetic nanoparticles (magnetite or Fe3O4) at the level of species sensitivity distributions (SSDs) in 5 different taxonomic groups of food chains of salt water and also in four taxonomic groups of freshwater chains was performed. The comparison of the average acute lethal concentration (ML(E)C50) and mean mortality (MM) in both species organism in the food chain of aquatic ecosystems showed that a species sensitivity to Fe3O4 nanoparticles in aquatic marine ecosystems (MM=36.3%, and ML(E)C50=692.9 mg/l) was higher than the organisms in the freshwater ecosystem (MM=33.8%, and ML(E)C50=739.7 mg/l), and differences between groups was significant (P<0.05). Among the 9 different taxonomic groups, the most sensitive organism to magnetite nanoparticles was micro-algae Chlorella (M = 50%, and L(E)C50=130 mg Fe3O4/l) and then crustaceans, barnacle (M=70%, and L(E)C50=263.5 mg Fe3O4/l). However, as the species sensitivity to the acute toxicity of magnetite nanoparticles was evaluated low in all taxonomic groups, this nanomaterial can be classified as non-toxic materials.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Environmental model
  • SSDs
  • food chain
  • Fe3O4
  • nanoparticles