The effect of Echinacea purpurea L. (eastern purple coneflower) essential oils on hematological parameters and gut microbial population of Zebrafish with chronic Aflatoxicosis

Document Type : Aquatic health and Culture

Authors

1 Department of Microbiology and Immunology, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran Mycology Research Center, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran

2 Department of Aquatic Animals Health, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran

3 Faculty of Fisheries and Environmental Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran

Abstract

Background: Aflatoxin is one of the most important fungal toxins with documented hepatotoxic, teratogenic and immunosuppressive properties. This mycotoxin is mainly produced by species of the genus Aspergillus in feed. Therefore, application of compounds, which can prevent diverse complications of aflatoxins and no side effects on feed quality is highly significant.
Objectives: The aim of this study was to determine the effect of the Echinacea purpurea L. essential oils on the regulation of the microbial population of the gastrointestinal tract and some blood factors of aflatoxin-fed zebrafish.
Methods: Zebrafish were divided into four groups of 45 fishes in three replicates including control (G1); G2, fish fed with feed containing 500 µg/kg Echinacea purpurea L. essential oils; G3, fish fed with feed containing 500 µg/kg Echinacea purpurea L. essential oil and 3 ppm Aflatoxin B1; and G4, fish fed with feed containing 3 ppm aflatoxin B1.The fish were fed with the diets for 60 days. After this period, fish were euthanized and blood was collected from the tail vein and blood smears were prepared. Alanine Aminotransferase, Aspartate Transaminase and Alkaline Phosphatase enzymes were measured from hepatopancreas of fish by auto-analyzer and intestinal contents were cultured to evaluate microbial population.
Results: Results showed that liver enzymes increased in aflatoxin group (p<0.05) and concurrent use of the essential oil along with AFB1 was able to reduce mentioned enzymes in comparison with AFB1 treated group. Moreover, AFB1 could divert microbial population to pathogens. Differential blood count in G2 and G3 groups showed an increase in the percentage of neutrophils and thrombocytes.
Conclusions: According to the results of this study, it can be concluded that Echinacea purpurea L. essential oils could reduce the adverse effects of chronic contamination with AFB1 in zebrafish. Nevertheless more studies are needed to better understand immunological function of E. purpurea L. in zebrafish and its mechanism of action against AFB1.

Keywords


Article Title [Persian]

ارزیابی اثر اسانس اکیناسه آ پورپورا (گیاه سرخارگل) بر فراسنجه های هماتولوژیکی و جمعیت میکروبی دستگاه گوارش ماهی زبرا مبتلا به آفلاتوکسیکوزیس مزمن

Authors [Persian]

  • تینا حسنخانی 1
  • دنیا نیک آئین 1
  • علیرضا خسروی 1
  • هومن رحمتی هولاسو 2
  • مونا حسنخانی 3
1 گروه میکروبیولوژی و ایمونولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران مرکز تحقیقات قارچ‌شناسی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 گروه بهداشت و بیماری‌های آبزیان، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
Abstract [Persian]

زمینه مطالعه: آفلاتوکسین یکی از مهم ترین سموم قارچی با خواص سمی کبدی، تراتوژنیک و سرکوب کننده سیستم ایمنی است. این مایکوتوکسین عمدتاً توسط گونه هایی از جنس آسپرژیلوس در خوراک تولید می شود. بنابراین، استفاده از ترکیباتی که می تواند از عوارض متنوع آفلاتوکسین ها جلوگیری کند و هیچ گونه عوارض جانبی بر کیفیت خوراک نداشته باشد، از اهمیت بالایی برخوردار است.
اهداف: هدف از این مطالعه تعیین اثر اسانس سرخارگل بر تنظیم جمعیت میکروبی دستگاه گوارش و برخی فاکتورهای خونی ماهی زبرا تغذیه شده با آفلاتوکسین بود.
روش‌ کار: بدین منظور، ماهی زبرا در سه تکرار به چهار گروه 45 تایی شامل شاهد (G1)، ماهی تغذیه شده با خوراک حاوی 500 میکروگرم بر کیلوگرم اسانس اکیناسه‌آ پورپورا (G2)، ماهی تغذیه شده با خوراک حاوی 500 میکروگرم بر کیلوگرم اسانس اکیناسه‌آ پورپورا و ppm3 آفلاتوکسین ب1 (G3) و ماهیان تغذیه شده با خوراک حاوی ppm3 آفلاتوکسین ب1 (G4) تقسیم شدند. ماهیان با جیره به مدت 60 روز تغذیه شدند. پس از این مدت، ماهیان معدوم شده و از ورید دمی خون گرفته و اسمیر خون تهیه شد. آنزیم‌های آلانین آمینوترانسفراز، آسپارتات ترانس آمیناز و آلکالین فسفاتاز از هپاتوپانکراس ماهی با استفاده از اتوآنالایزر اندازه‌گیری و محتویات روده‌ای برای ارزیابی جمعیت میکروبی کشت داده شد.
نتایج: نتایج نشان داد که آنزیم های کبدی در گروه آفلاتوکسین افزایش یافت (05/0>p) و مصرف همزمان اسانس به همراه AFB1 توانست آنزیم های مذکور را در مقایسه با گروه تیمار شده با AFB1 کاهش دهد. علاوه بر این، AFB1 می تواند جمعیت میکروبی را به سمت پاتوژن ها منحرف کند. شمارش افتراقی خون در گروه های G2 و G3 افزایش درصد نوتروفیل ها و ترومبوسیت ها را نشان داد.
نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج این مطالعه می توان نتیجه گرفت که اسانس سرخارگل می تواند اثرات نامطلوب آلودگی مزمن به AFB1 در گورخرماهی را کاهش دهد. با این وجود، مطالعات بیشتری برای درک بهتر عملکرد ایمونولوژیک اکیناسه‌آ پورپورا در ماهی زبرا و مکانیسم اثر آن در برابر AFB1 مورد نیاز است.

Keywords [Persian]

  • آفلاتوکسین ب1
  • آنزیم‌های کبدی
  • اسانس اکیناسه‌آ پورپورا
  • جمعت میکروبی دستگاه گوارش
  • ماهی زبرا