اسم المؤلف:
مروة عبد الكريم عبيد
المستخلص:
تضمنت الدراسة الحالية تشخيص وعزل وتنقية واكثار ثمانية انواع تابعة لثمانية اجناس من الطحالب الخضر - المزرقة من بعض المسطحات المائية لمحافظة البصرة جنوب العراق والتي تمثلت بكل من شط العرب ونهر العشار ونهر الخندق وهي كل من الانواع Merismopedia glauca وMicrocystis flos - aqueوNostoc commune وOscillatoria pseudogeminata واربعة منها عدت كتسجيل اول في العراق وتمثلت بكل من الانواع Lyngbya rubida وPseudanabaena limnetica وPhormidium laysanense وStigonema informe وقد شخصت قابليتها على انتاج كل من السم العصبي Anatoxin - a والسموم الكبدية Microcystins كما ونوعا لاول مرة محليا وعالميا. تم قياس منحنى النمو للانواع المعزولة والمنقاة بعد تنميتها في الوسط الزرعي السائل Chu - 10 كما قيس كل من ثابت النمو(k)Growth constant والذي بلغ 0.195 و0.197 و0.246 و0.25 و0.278 و0.29 و0.528 وزمن تكاثر الجيل (G)Generation time بلغ 1.543 و1.527 و1.223 و1.204 و1.082 و1.037 و0.570 يوم لانواع الطحالب M. glauca وM. flos - aque وP. limnetica وPh. laysanense وO. pseudogeminata وL. rubida وN. commune على التوالي. نقي السم العصبي Anatoxin - a والسموم الكبدية Microcystins من انواع الطحالب الخضر - المزرقة المعزولة والمنقاة خلال الدراسة الحالية وشخص كما ونوعا بواسطة تقنية الامتزاز المناعـــــي المرتبــــــــط بالانزيــــــم Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay (ELISA) وقـــد حددت تراكيز السم العصبي المنقــى من الانواع M. flos - aque وN. commune وL. rubida وS. informe وPh. Laysanense وO. pseudogeminata وM. glauca وP. limnetica والتي بلغت 0.357 و0.511 و0.598 و0.635 و0.705 و1.119 و1.156 و1.179مايكروغرام/ لتــــر علــــى الترتيب , اما فيما يخص قابليــة الانـــواع على انتاج السموم الكبدية فقد بلغت 0.973 و6.128 و1.309 و1.753 و6.209 و3.855 و1.733 و3.701 مايكروغرام/لتر على الترتيب . اوضح اختبار طيف الاشعة فوق البنفسجية امتلاك السم العصبي Anatoxin - a المنقى قمة امتصاص واحدة عند الطول الموجي 226 نانومتر, وكذلك اظهرت السموم الكبدية المنقاة قمة امتصاص واحدة عند الطول الموجي 240 نانومتر , كما بين اختبار طيف الاشعة تحت الحمراء احتواء كلا النوعين من السموم على معظم المجاميع الفعالة المكونة للسموم القياسية لها. حددت الجرعة نصف القاتلة (LD50) Lethal dose concentration للكتل الحية للانواع الثمانية تجاه يرقات الحيوان اللافقري القشري Artemia salina وقد اظهرت النتائج ان للطحالب المعزولة والمنقاة سميـــة عالية بدرجات متفاوتة تجاه يرقات الحيوان القشري وان الانواع المنتجة للسم العصبي Anatoxin - a وبتراكيز عالية كانت الاكثر سمية لليرقات مقارنة بالانواع الاخرى المنقاة خلال الدراسة ، اذ بلغت نصف الجرع القاتلة لها 29.183 و30.66 و30.716 و33.466 و34.566 و35.866 و36.933 و37.8 مليغرام/مليلتر لكل من الطحالب P.limnetica وM. glauca وO. pseudogeminata وS.informe وPh. Laysanense وN. commune وL.rubida وM.flos - aque على الترتيب . كما حددت الجرعة نصف القاتلة (LD50) للسم العصبـــيAnatoxin - a المنقى من الطحلب الاخضر المزرق P.limnetica تجاه يرقات الحيوان اللافقري القشري A. salina والتي بلغت 0.498 مايكروغرام/لتر ، وحددت ايضا الجرعة نصف القاتلة للسموم الكبدية Microcystins المنقاة من الطحلب الاخضر المزرق Ph. Laysanense والتي بلغت 2.59 مايكروغرام/لتر . درست التاثيرات النسجية للسم العصبي Anatoxin - a المنقى من الطحلب الاخضر المزرق السام P. limnetica لاول مرة محليا وعالميا على دماغ الفئران المختبرية البيضاء نوع Mus musculus L تحت تراكيز واطئة من السم العصبي هي 0.5 و1 مايكروغرام/لتر لفترة تعرض امتدت لخمسة عشر يوما وقد لوحظ ازدياد التاثيرات بازدياد التركيز, وقد اظهرت نتائج الفحص المجهري عند التركيز 0.5 مايكروغرام/لتر بداية حدوث كل من حالة التفجي Vacuolation والتنخر Necrosis في منطقة المادة البيضاء White matter بالاضافة الى تغلظ انوية الخلايا المساعدة Karyopyknosis وبداية احتقان الاوعية الدموية Congestion واضمحلال النسيج الطلائي المبطن لها , كما اظهر الفحص حدوث انكماش Shrinkage للخلايا العصبية المكونة لمنطقة المادة الرمادية Gray matter فضلا عن حدوث انحسارا في سمكها مقارنة مع مجموعة السيطرة وقد ازدادت التاثيرات بازدياد التركيز الى 1مايكروغرام/لتر فقد لوحظ اضافة الى التاثيرات السابقة اضمحلال كبير في سمك المادة الرمادية وقلة نسبة الخلايا العصبية فيها مع ازدياد حالات الانكماش ، اضافة الى اضمحلال الخلايا المساعدة واختفاء الخلايا الاندوثيلية المبطنة للاوعية الدموية وانتفاخ بعضها وحدوث التوسع Dilation والاحتقان بشكل اكبر , كما لوحـــظ انه وبارتفاع التركــــيز ازدياد حالة التفجـــي وظهور المادة البيضاء بشكل اسفنجي Spongiform shape وازداد التنخر وظهور حالات فرط التصبغ Hyperpigmentation لسايتوبلازم الخلايا بازدياد التركيز مقارنة مع مجموعة السيطرة. كما سجلت بعض التاثيرات السلوكية للسم العصبي Anatoxin - a على الفئران المختبرية اثناء فترات الحقن بالسم العصبي تمثلت بفقدان الوزن اذ وجد انخفاضا معنويا p≤0.05 في معدل اوزان الفئران المعاملة بالسم بعد خمسة عشر يوما لكلا التركيزين مقارنة مع فئران مجموعة السيطرة بالاضافة لحدوث فقدان البصر(العمى) وتساقط الشعر بشكل واضح بعد (7 - (10ايام من الحقن . | The current study included the identification, isolation, purification and cultivation of eight species belonging to eight genus of blue - green algae from some of the water bodies of Basrah Governorate/ Southern Iraq,These included Shatt al - Arab river, Al - Ashar and Al - kandak River. The algal species included Merismopedia glauca, Microcystis flos - aque, Nostoc commune , Oscillatoria pseudogeminata, Four of them were first recorded in Iraq : Lyngbya rubida, Pseudanabaena limnetica, Phormidium laysanense and Stigonema informe. Their ability to produce both anatoxin - a and microcystins was quantified and qualified determined for the first time locally and globally.The growth curve of isolated and purified species was measured after their development in the Chu - 10 liquid medium as measured the growth constant(k) which reached to 0.195, 0.197, 0.246, 0.25, 0.278, 0.29 and 0.528, and the generation time(G) which reach to 1.543, 1.527 and 1.223, 1.204, 1.082, 1.037 and 0.570 hour for the algal species M. glauca, M. flos - aque , P. limnetica, Ph. laysanense, O. pseudogeminata, L. rubida and N. commune , respectively. Neurotoxin (Anatoxin - a) and hepatotoxin (Microcystin) was purified from the blue - green algal species isolated and purified during the current study and quantified and qualitatively by Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA). The concentration of purified neurotoxin has been identified as algae M. flos - aque, N. commune , L. rubida, S. informe, L. laysanense, O. pseudogeminata, M. glauca and P.limnetica, which were 0.357, 0.511, 0.598, 0.635, 0.705, 1.119, 1.156 and 1.179 μg/L respectively, While concerning the ability of the species to produce hepatotoxin (Microcystins) it has reached 0.973, 6.128, 1.309, 1.753, 6.209, 3.855, 1.733 and 3.701 µ/L respectively.The Ultraviolet spectrum test showed that the neurotoxin ( Anatoxin - a) had a single absorbance peak at a wavelength of 226 nm , and also the purified hepatotoxin (MCs) showed single absorbance peak at wavelength 240 nm. The infrared spectrum test showed that both types of toxins were present on most of the active constituents or active groups of their standard toxins.The half lethal dose concentration (LD50) of the biomass of the eight species of blue - green algae was determined towards the animal crustacean invertebrates larvae Artemia salina. The results showed that the algal species had high toxicity towards the crustacean animal larvae and that the algae that produce the anatoxin - a at higher concentrations compared to other algae in this study was the most toxic to the larvae as the LD50 reached 29.183, 30.66, 30.716, 33.466, 34.566, 35.866, 36.933 and 37.8 mg / mL for the algae P. limnetica, O. pseudogeminata, M. glauca and S .informe, L. Laysanense, N. commune , L.rubida and M. flos - aque respectively. The half lethal dose concentration (LD50) of neurotoxin(Anatoxin - a) purified from blue - green alga P. malimnica against the larvae of Artemia salina, which reached 0.498 μg/L, while the half - lethal dose concentration reach to 2.59 μg/L for purified hepatotoxin (Microcystin) from the blue - green alga Ph. Laysanense The histopathological effects of neurotoxin anatoxin - a purified from P. limnetica for the first time locally and globally on the brain of white mice type Mus muscules L. were studied under low concentrations of neurotoxin (Anatoxin - a) 0.5 and 1 μg / L for a 15 - day exposure period and increased effects were observed with increased concentration. The results of the microscopic examination at concentration 5µg/L showed begin of occurrence vacuolation ,necrosis in white matter in addition of karyopiknosis of glial cells nuclei, and the beginning of congestion of blood vessel and the decay of the epithelial tissue lining the blood vessel. As demonstrated by the examination the begin of occurrence shrinkage of neuron constituent of the gray matter area as well as less thickness of the gray matter compared with control group . The effects were increased with an increase in concentration to 1 μg/L. In addition to the previous effects, there was a significant deterioration in the thickness of the gray matter and the low percentage of neurons with increasing shrinkage in addition to decay of glial cells in white matter and disappearance or swelling of endothelial cells lining the blood vessel and the expansion dilation , greater congestion , vacuolation and appearance of white matter in spongiform shape, addition to increased necrosis, and hyperpigmentation compared to the control group.Some of the behavioral effects of anatoxin - a were recorded on laboratory mice during periods of injection of neurotoxin represented by weight loss. A significant decrease under probability level p ≤ 0.05 was observed in the weight of mice treated with both concentrations of toxin after 15 days compared with mice in control group , In addition to the loss of sight (blindness) and hair loss thick after 7 - 10 days of injection
