سيانوباكتري¬ها موجودات زنده پروكاريوت، گرم منفي و فتوسنتزكننده هستند كه به¬عنوان منبع طبيعي مولكول¬هاي فعال زيستي با طيف وسيعي از فعاليت¬هاي بيولوژيكي از جمله اثرات ضد ميكروبي، ضد ويروسي، ضد سرطاني، سيتوتوكسيك و آنتي اكسيداني مورد توجه قرار گرفته¬اند. در اين مطالعه اثر فسفر بر رشد، مقدار زيست¬توده، مقدار توليد متابوليت‌هاي ثانويه سيانوباكتري Anabaena sp. و همچنين اثر سمّ اين سيانوباكتري بر زئوپلانكتون Daphnia magna در قالب سميت حاد و مزمن مورد بررسي قرار گرفت. بر اين اساس سيانوباكتري Anabaena sp. پس از نمونه برداري، شناسايي و خالص سازي، طي يك دوره 10 روزه در معرض غلظت¬هاي مختلف فسفر شامل 10/7 ميلي¬گرم بر ليتر به¬عنوان تيمار شاهد و غلظت¬هاي 74/7، 38/8 و 66/9 ميلي¬گرم بر ليتر فسفر (بترتيب CP230، TP250، TP271 و TP312) تحت تابش مداوم نور فلورسنت با شدت 35 ميكرومول بر ثانيه قرار گرفت. نتايج نشان داد كه حداكثر نرخ رشد ويژه (032/0 ± 34/1 در روز) (ميانگين ± انحراف معيار)، كلروفيل a و كاروتنوئيد كل (به¬ترتيب04/0± 16/1 و 30/0 ± 07/1 ميلي¬گرم بر ليتر)، محتوي فنول كل (32/0± 04/8 ميلي¬گرم گاليك اسيد بر وزن خشك) و درصد مهار كنندگي راديكال آزاد DPPH (75/0 ± 94/54 درصد) در تيمار TP271 مشاهده شد. نتايج حاصل از فعاليت ضدباكتريايي عصاره متانولي سيانوباكتري Anabaena sp. نشان داد كه بيشترين فعاليت بازدارندگي در برابر باكتري Escherichia coli در تيمار TP271 و در برابر باكتري Staphylococcus aureus در تيمار TP312 حاصل مي شود كه بترتيب 2/1 ± 3/9 و 4/0 ± 5 ميلي¬متر اندازه¬گيري شدند. نتايج حداقل غلظت بازدارندگي عصاره¬هاي سيانوباكتري (MIC) نيز نشان داد كه مهار رشد باكتري¬ها در غلظت¬هاي مختلف فسفر تفاوت معني¬داري دارد (05/0 p <‎)، به¬طوري كه مهار رشد باكتري E. coli در تيمارهاي CP230 و TP250، 25/1 ميلي¬گرم بر ميلي¬ليتر عصاره و در ديگر تيمارها 625/0 ميلي¬گرم بر ميلي¬ليتر عصاره اندازه گيري شد. براي باكتري S. aureus نيز ميزان MIC در تيمار CP230 و TP250 بترتيب 5 و 5/2 ميلي¬گرم بر ميلي¬ليتر تعيين شد كه با يكديگر و با ساير تيمارها اختلاف معني¬داري داشتند. نتايج اثر غلظت¬هاي مختلف فسفر بر پروفيل اسيدهاي چرب نشان داد كه بين تيمارها از نظر ميزان اسيدهاي چرب اشباع اختلاف معني¬داري وجود ندارد در حالي¬كه بيشترين ميزان اسيدهاي چرب غير اشباع تكي و غير اشباع چندگانه در تيمار TP271 مشاهده شد كه با تيمار شاهد اختلاف معني¬داري داشتند (05/0 p <‎). در آناليز نتايج كروماتوگرافي گازي، اسيدهاي چرب، آلكان¬ها، تركيبات فنوليك، الكل¬ها و استرها به¬عنوان تركيبات اصلي شناسايي شده توسط سيانوباكتري Anabaena sp. تعيين شدند كه مقادير نسبي آن¬ها در پاسخ به تغييرات فسفر متفاوت بود و نشان داد كه سطح فسفر مي¬تواند مسيرهاي متابوليكي اين سيانوباكتري را تحت تاثير قرار داده و به باز تنظيم توليد متابوليت¬هاي ثانويه منجر شود. نتايج همچنين نشان داد كه بيشترين ميزان سم ميكروسيستين-LR نمونه¬ها در تيمار TP271 مشاهده شد كه 5/300 پيكوگرم بر ميلي¬ليتر بود و با ساير تيمارها اختلاف معني¬داري داشت (05/0 p <‎). تيمار شاهد نيز با 41/33 پيكوگرم بر ميلي¬ليتر كمترين ميزان سم را دارا بود. بنابراين ميزان سم توليدي شديداً تحت تاثير غلظت فسفر محيط قرار دارد. نتايج به‌دست‌آمده در آزمايش‌ سميت حاد تفاوت¬هايي را بين جمعيت هاي Daphnia magna در حساسيت به نمونه¬هاي سيانوباكتري نشان داد. كمترين مقدار LC50 96 ساعته (بيشترين سميت) در تيمار TP271 با 12/271 ميلي¬گرم وزن خشك زيست¬توده بر ليتر و بيشترين ميزان آن (كمترين سميت) در تيمار CP230 با 31/1790 ميلي¬گرم وزن خشك زيست¬توده بر ليتر محاسبه گرديد. به¬طور كلي، نتايج نشان داد كه فسفر نقش كليدي در تنظيم رشد، توليد متابوليت¬هاي زيست فعال مفيد و ميزان سم ميكروسيستين-LR در سيانوباكتري Anabaena sp. دارد. شكوفايي اين سيانوباكتري در شرايط غني از فسفر مي¬تواند با ايجاد سميت براي زئوپلانكتون¬ها، تهديدي براي تعادل اكوسيستم¬هاي شيلاتي باشد، هرچند توانايي آن در توليد تركيبات ضدباكتري و آنتي اكسيداني، پتانسيل كاربردي ارزشمندي در صنايع مرتبط با شيلات و آبزي پروري ايجاد مي¬كند.

Cyanobacteria have been considered a natural source of bioactive molecules with a wide range of biological activities, including antimicrobial, antiviral, anticancer, cytotoxic, an‎d antioxidant effects. In this study, the influence of phosphorus on growth, biomass, production of secondary metabolites, as well as the effect of cyanobacterium toxin on the Daphnia magna in the form of acute an‎d chronic toxicity, was investigated. After sampling an‎d identification, Anabaena sp. were kept an‎d cultured at different concentrations of phosphorus, including 7.10 mg/L as a control treatment an‎d 7.74, 8.38, an‎d 9.66 mg/L of phosphorus (CP230, TP250, TP271, an‎d TP312, respectively) an‎d under continuous fluorescent light irradiation with an intensity of 37 µmol/m2 s for a period of 10 days. The results showed that the maximum specific growth rate (1.34 ± 0.032 per day), chlorophyll a an‎d total carotenoids (1.16 ± 0.04 an‎d 1.07 ± 0.30 mg/L, respectively), total phenolic content (8.04 ± 0.32 mg GAE/g DW), an‎d DPPH free radical scavenging percentage (76.94 ± 0.75%) were observed in TP271 treatment. The results of the antibacterial activity of the Anabaena sp. methanolic extract also showed that the highest inhibitory activity against Escherichia coli was observed in the TP271 treatment an‎d against Staphylococcus aureus in the TP312 treatment, which were measured as 9.3 ± 1.2 an‎d 5.0 ± 0.4 mm, respectively. The levels of phosphorus concentrations on the fatty acid profile showed no significant difference among the treatments in terms of saturated fatty acids. In contrast, the highest levels of mono an‎d polyunsaturated fatty acids were observed in the TP271 treatment, which was significantly different from the control treatment (p<‎0.05). The results revealed that fatty acids, alkanes, phenolic compounds, alcohols, an‎d esters were the main compounds identified in Anabaena sp. The results also showed that the highest levels of microcystin-LR were observed in TP271, which was 300.5 pg/mL, an‎d was significantly different from other treatments (p <‎ 0.05). The results obtained in the acute toxicity test showed differences between Daphnia magna populations in sensitivity to cyanobacterial samples. The lowest 96-hour LC50 value (highest toxicity) was calculated in the TP271 treatment with 271.12 mg DW/L, an‎d the highest (lowest toxicity) was calculated in the CP230 treatment with 1,790.31 mg DW/L. Overall, the results indicated that phosphorus plays a key role in regulating growth, the production of beneficial bioactive metabolites, an‎d the level of microcystin-LR in the cyanobacterium Anabaena sp. The proliferation of this cyanobacterium under phosphorus-rich conditions may pose a threat to the balance of aquatic an‎d fisheries ecosystems by including toxicity in zooplankton. However, its ability to produce antibacterial an‎d antioxidant compounds suggests a valuable application potential in fisheries-related industries an‎d aquaculture. Keywords: Anabaena sp., Daphnia magna, Microcystin, Phosphorus, Toxicity

اميدوار فرهاديان , نصرالله محبوبي صوفياني

محمود اعتباري

عيسي ابراهيمي درچه , پوراندخت گلكار تفت , غلامرضا رفيعي