زیست فناوری

گروه پژوهش، زیرساخت و توسعه فناوری ستاد توسعه زیست فناوری در سال 1398 در راستای طرح تقسیم کار ملی زیست فناوری از طرح استخراج و تجاری سازی فرومون‌‌ها در تکثیر و پرورش ماهیان دریایی (ماهی صبیتی) با همکاری موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور حمایت کرده است. بودجه این طرح برابر با 1000 میلیون ریال بوده و مهمترین نتایج بدست آمده از طرح در بخش پژوهشی و تجاری در ادامه مورد توجه می باشد:

مشخصات طرح:

سال اجرا: 1398 لغایت 1399

گروه حمایت کننده: گروه پژوهش، زیرساخت و توسعه فناوری ستاد توسعه زیست فناوری

زمان اجرای طرح: 25/3/98

مدت زمان اجرای طرح: 18 ماه

بودجه طرح: 1000 میلیون ریال

خلاصه پژوهشی :

فرومون‌ها سیگنال‌های مولکولی هورمونی یا مشتقات آنها هستند که در محیط بیرون از بدن بر گونه‌های یکسان اثر می‌گذارند. اثر عصاره تخمدان ماهی صبیتی به عنوان ماده حاوی فرومون بر القاء فرومونی و روند رسیدگی نهایی جنسی و تغییرات شاخص های اسپرمی جنس نر این ماهی بررسی شده و در تیمارهای مختلف مقایسه شده است. ماهیان نر با میانگین وزنی 45±200  گرم در حوضچه‌های فایبرگلاس 300  لیتری رهاسازی شده و پس از  آداپته شدن ماهیان با محیط ( به مدت 48 ساعت)، آزمایش‌ها در 5 گروه تجربی (یک گروه تحت کنترل، یک گروه شاهد پروستا گلاندین و 3 گروه تیمار) که هر گروه شامل 9 عدد  ماهی نر بالغ  بود، انجام شد. غلظت‌های مختلف از عصاره تخمدان (5 ، 10 و 15 میلی‌‌گرم بر لیتر) به صورت حمام به آب اضافه شد. پس از 24 ساعت  ماهیان بیهوش شدند و بیومتری ماهیان با اندازه‌گیری طول و وزن انجام شد. پس از انجام خونگیری، گناد ماهیان توزین شد. سپس اقدام به تهیه اسپرم گردید و با فعال سازی اسپرم، نمونه‌ها با استفاده از میکروسکوپ نوری و نرم افزار  Motic Images Plus 2.0 ML  مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین نمونه‌گیری از بافت بیضه برای تعیین وضعیت سیالیت اسپرم و در عین حال اسپرم گیری برای تعیین شاخص‌های اسپرمی انجام شد. نتایج حاکی از القاء فرومونی عصاره‌های تخمدانی و تاثیر مثبت آنها در افزایش نرخ شاخص‌های اسپرمی بود. شاخص گنادوسوماتیک و همچنین سطح هورمون تستوسترون در تیمارهای 10 (T2) و 15 (T3) میلی‌‌گرم بر لیتر و همچنین تیمار پروستا گلاندین(PGF2α) نسبت به شاهد افزایش معنی‌‌دار داشت (001/0p<). تراکم اسپرم و اسپرماتوکریت در تیمار 15 میلی‌‌گرم بر لیتر(T3) کاهش معنی‌‌داری نسبت به شاهد داشته ولی شاخص‌های سرعت تحرک اسپرم و درصد تحرک اسپرم نسبت به شاهد اختلاف معنی‌‌داری از خود نشان ندادند. حجم نسبی اسپرم دهی در کلیه تیمارها تحت تاثیر عصاره فرومونی قرار گرفت و افزایش معنی‌‌داری نسبت به شاهد در تیمار 15 میلی‌‌گرم بر لیتر مشاهده شد  (001/0p<).  شواهد میکروسکوپی نیز حاکی از تاثیرگذاری عصاره تخمدان ماهی صبیتی به عنوان ماده حاوی فرومون بر سیالیت اسپرم در ماهیان نر بود. بررسی های هیستولوژیک نشان داد که حجم اسپرم‌های فعال در لوله‌های اسپرم ساز در تیمار 15 میلی‌‌گرم بر لیتر (T3) بیشتر از اسپرماتیدها و سایر مراحل تکوین اسپرمی بود. در مجموع، تجویز عصاره فرومونی منجر به کنترل تولید مثلی ماهی صبیتی نر در تمامی گروه‌‌های تجربی گردید. استفاده از فرومون جنسی برای ماهی صبیتی برای سیالیت اسپرم‌ها و نیز افزایش حجم و سرعت تحرک اسپرم توصیه می‌‌گردد.

نکات مهم:

1. امروزه بیش از 1.300.000 تن محصولات شیلاتی در کشور تولید شده که بخش قابل توجهی از آن ( در حدود 500.000 تن) از طریق تکثیر و پرورش آبزیان حاصل میگردد.
2. محصولات شیلاتی ناشی از فعالیت های آبزی پروری عمدتا شامل ماهیان گرم آبی( کپور ماهیان ) ، ماهیان سرد آبی ( ماهی قزل الا ) ، میگو ، ماهیان خاویاری  و ماهیان دریایی می باشند.
3. یکی از نهاده های مهم در تولید آبزیان در محیط های پرورشی دستیابی به بچه ماهیان سالم در زمان مناسب و با سایز مناسب می باشد.
4. برای این منظور کارگاه های تکثیر ماهیان در کشور فعال شده که می بایست با نگهداری مولدین ( جنس های نر و ماده ) ، در زمان مناسب مبادرت به تکثیر ماهیان نمایند.
5. امروزه یکی از سیاست های کلان در وزارت جهاد کشاورزی و سازمان شیلات ایران اهتمام به پرورش آبزیان در محیط های دریایی و بویژه از طریق پرورش ماهی در قفس های شناور در دریا است.
6. ماهیان دریایی شامل انواع صبیتی ، شانک ، هامور ، سوکلا و .... از جمله گونه های مهم و کاندید برای پرورش ماهی در دریا می باشند.
7. عملیات تکثیر ماهیان و بویژه ماهیان دریایی با مشکلات متعدد مواجه بوده که از ان جمله ناهماهنگ بودن زمان رسیدگی جنسی ( تخمک و اسپرم ) و لقاح در ماهیان مولد می باشد.
8. فرومون‌ها سیگنال‌های مولکولی هورمونی یا مشتقات آنها هستند که در محیط بیرون از بدن  برگونه‌های یکسان اثر می‌گذارند.
9. این ترکیبات در ماهیان بعنوان سیگنال های شیمیایی عامل تغییر فیزیولوژیک و رفتار در ماهیان گیرنده فرومون بوده و به خصوص در زمینه هماهنگ شدن تخمدان و بیضه ماهی ها در تولید تخمک و اسپرم نقش تعیین کننده ای دارد.
10. بکارگیری فرومون های تخمدانی میتواند منجر به تقویت تولید ، تحرک و سیالیت اسپرم ها در ماهیان شده که در این پژوهش بر روی ماهی صبیتی بعنوان مدلی از ماهیان دریایی ، این قابلیت تایید گردید.
11. nbsp;     این فرومون در قالب ویال های 10 تا 15 سی سی قابل عرضه به بازار خواهد بود که با انحلال در اب حوضچه های حاوی مولدین نر ماهیان منجر به ارتقای راندمان تکثیر ماهیان میگردد.
12. این ترکیب فرومونی بعنوان یک محرک برای کارگاه های تکثیر درکشور و با محوریت ماهیان دریایی قابل استفاده می باشد.
13. نتایج تحقیقات انجام شده موئید اثر بخشی این فرومون در تولید اسپرم های فعال و سیال شده که می تواند زمینه دست یابی به سایر فرومون ها از آبزیان دریایی و نیز ابزیان اب شیرین را فراهم اورد.
14. از طرفی با توجه به اینکه این ترکیبات را می توان از بخش های دور ریز ماهیان و یا صید ضمنی آبزیان بدست اورد ، میتواند در ایجاد بهره وری از ضایعات ابزیان موثر واقع گردد.
15. نتایج تحقیقات در حال رایزنی با شرکت های دانش بنیان می باشد.
16. نیاز به استفاده از فرومون ها در کارگاه های تکثیر آبزیان توسط معاونت آبزی پروری سازمان شیلات ایران تایید گردیده است.