پديد آورنده :
بحري، محمدامين
عنوان :
استفاده از نانوذرات كيتوزان اصلاح شده به عنوان پوشش ناقل باكتريايي واكسن خوراكي ضد بيماري نكروز عفوني مراكز خونساز (IHN) قزل آلاي رنگين كمان
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تكثير و پرورش آبزيان
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
نه، 55ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
آزادماهيان , نانوذرات كيتوزان , واكسيناسيون خوراكي , ناقل باكتريايي نوتركيب
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/11/17
رشته تحصيلي :
علوم و مهندسي شيلات
دانشكده :
مهندسي منابع طبيعي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/08/10
چكيده فارسي :
نكروز عفوني مراكز خونساز (IHN) يكي از مخربترين بيماريهاي ويروسي در صنعت پرورش آزادماهيان است. استفاده از واكسنهاي خوراكي به عنوان روشي غيرتهاجمي و مقرونبهصرفه براي كنترل اين بيماري، توجهات زيادي را به خود جلب كرده است. از اين بابت، طراحي و ساخت ناقل خوراكي واكسن جهت تحريك سيستم ايمني مخاطي ماهي، امري حياتي است. هدف اين طرح، استفاده از نانوذرات كيتوزان اصلاحشده براي پوششدهي باكتريهاي حامل واكسن و بهبود كارايي واكسيناسيون خوراكي عليه ويروس IHN بود. در اين پژوهش، ابتدا نانوذرات كيتوزان با استفاده از دو فرآيند ژلاسيون يوني با استفاده از تريپليفسفات سديم (TPP) و تشكيل ميسل به وسيله اصلاح كيتوزان با اسيد چرب سنتز شدند. در اين راستا، واكنش اصلاح كيتوزان با پالميتيك اسيد انجام شد و صحت سنجي آن با استفاده از آزمون هاي NMR و FT-IR صورت گرفت. پس از تشكيل نانوذرات با هر دو روش، اندازه و بار سطحي نانوذرات در سه غلظت 05/0، 1/0 و 5/0 ميلي گرم بر ميلي ليتر با استفاده از آزمون DLS و پتانسيل زتا تعيين و بررسي شد. سپس باكتريهاي تخفيف حدت يافته Salmonella typhimurium، كه بهعنوان حامل پلازميد نوتركيب واكسن IHN عمل ميكردند، با اين نانوذرات پوشانده شدند. كيفيت پوشش دهي با استفاده از آزمون تخريب ديواره باكتري بررسي شد. نتايج حاكي از آن بود كه نانوذرات در غلظت 05/0 ميلي گرم بر ميلي ليتر ماده همگني مناسبي داشتند و پوشش بهينه اي پيرامون باكتري ايجاد كردند. عملكرد پوشش دهي با استفاده از محيط شبيه سازي شده گوارش با محيط اسيدي و قليايي بررسي شد. نتايج نشان داد كه باكتري هاي پوشش داده شده با هر دو روش، بقاي بهتري نسبت به باكتري بدون پوشش در محيط شبيه سازي شده داشتند. بچه ماهي هاي قزلآلاي رنگينكمان (Oncorhynchus mykiss) بهعنوان مدل آزمايشي براي واكسن خوراكي انتخاب شدند. باكتري هاي نوتركيب پوششدادهشده و فاقد پوشش، هركدام با سه غلظت CFU/g 108، 104 و 102 در جيره غذايي ماهيان قرار گرفتند و پس از دورهاي 10 روزه، حضور واكسن در بدن ماهي با استفاده از كشت ميكروبي و آزمون PCR بررسي شد و 60 روز پس از آن، ماهي ها به وسيله انجام تزريق، با ويروس IHN مواجهه داده شدند. نتايج نشان داد كه سير كاهش باكتري در بدن ماهي از يك هفته بعد از تيمار آغاز شد و تا 75 روز پس از دوره تيمار، ناقل باكتريايي در بدن ماهي حضور داشته است. پلازميد واكسن در روز 30 بعد از تيمار در بدن ماهي ها رديابي شد. بعد از مدت 30 روز پس از مواجهه ماهي ها با ويروس، تلفات مشاهده شده در گروه هايي كه باكتري نوتركيب داراي پوشش كيتوزان ساده دريافت كرده بودند، نسبت به گروه هايي كه باكتري فاقد پوشش دريافت كرده بودند كمتر بود. نزديكترين درصد تلفات به گروه دريافت كننده واكسن به صورت تزريقي با اختلاف 10%، در گروهي كه باكتري داراي پوشش كيتوزان ساده با دوز CFU/g 108 دريافت كرده بودند، مشاهده شد. نتايج حاصل از آزمايش ها نشان داد كه استفاده از نانوذرات كيتوزان براي پوشش باكتري، اثربخشي واكسن خوراكي را افزايش ميدهد. نانوذرات كيتوزان با افزايش پايداري واكسن در دستگاه گوارش و بهبود جذب آن در سيستم ايمني ماهيها، موجب افزايش سطح ايمني و كاهش تلفات ناشي از IHN شد.
چكيده انگليسي :
This study investigates the use of chitosan nanoparticles as a protective coating for bacterial carriers of recombinant IHN vaccines. In this research, chitosan nanoparticles were synthesized using the ionic gelation method and chemically modified with fatty acid forming micelles. These nanoparticles were then used to coat attenuated Salmonella typhimurium, a live bacterial carrier of recombinant IHN vaccine. Chemical modification of chitosan using palmitic acid was conducted and evaluated by FTIR and NMR analysises. The modified chitosan formed self assemble nanoparticles in aquatic environment. In ionic gelation method, solved chitosan was cross-linked with sodium tripolyphosphate (TPP) to form nanoparticles. The characteristics of particles were evaluated by DLS and zeta potential tests in concentrations of 0.05, 0.1 & 0.5 mg/ml. The nanoparticles were applied to coat the bacteria and the efficiency of the coating was examined using cell wall destroying treatment. It was determined that the most effective coating was done in concentration of 0.05 mg/ml due to more homogenous particles. The coated and uncoated bacteria were exposed to simulated gastrointestinal conditions (acidic and alkaline environments), with the coated bacteria showing better survival. Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fingerlings were selected as the model for oral vaccination. Fish were fed with diets containing the coated and uncoated bacteria at three doses (102, 104 & 108 CFU/g), and after a 10 days period, the presence of bacterial carrier and vaccine in fish tissues were determined through bacterial culture and PCR respectively. The bacterial carrier was traceable in fish tissue in 75 days after treatment, but its reduction was observed after 7 days. The vaccine was traced 30 days post vaccination in fish tissues. 60 days after the vaccination, the fish were challenged with IHNV and results indicated that the coated bacterial groups had lower mortality compared to uncoated groups. The group receiving the simple chitosan-coated bacteria at 108 CFU/g had the closest survival rate to the group receiving the injectable vaccine. The results demonstrated that chitosan nanoparticles improved the efficacy of the oral vaccine by increasing its stability within the fishʹs gastrointestinal system. This led to reduced mortality rates due to IHN.
استاد راهنما :
اميرحسين جلالي , عليرضا علافچيان
استاد داور :
يزدان كيواني , سالار درافشان
