بررسی امکان کلونینگ و شناسایی فاکتور رشد انسولینی یک ‭(IGF-I) ‬در تاسماهی ایرانی ‭(Acipenser persicus) ‬و مطالعه بیان ژن آن طی رشد جبرانی

رشد جبرانی دوره غیر معمول رشد سریع در افرادی است که پس از یک دوره محرومیت غذایی، در معرض غذای کافی قرار میگیرند. این مطالعه جهت تعیین استراتژی متابولیکی و اندوکرینی خاص تاسماهی ایرانی ‭Acipenser persicus ‬طی رشد جبرانی و روبه رو شدن با دوره های متفاوت گرسنگی و غذادهی مجدد متعاقب آن انجام گرفت. پس از یک هفته سازگاری با شرایط آزمایشی، ‮‭375‬ ماهی با وزن متوسط ‮‭108/06 0/28‬ ( انحراف استاندارد) گرم، به صورت کاملا تصادفی در ‮‭15‬ حوضچه مدور بتونی با حجم ‮‭1000‬ لیتر (‮‭25‬ ماهی در هر حوض) توزیع شدند. این مطالعه در قالب یک طرح کاملا تصادفی با پنج گروه آزمایشی و در سه تکرار شامل تیمار کنترل ‭(C ) (‬بدون دوره محرومیت غذایی) و تیمارهای یک ‭(W‬1)، دو ‭(W‬2)، سه ‭(W‬3) و چهار هفته ‭(W‬4) گرسنگی و چهار هفته غذادهی بعد از آن در همه گروه ها در حد اشتها بود. دوره های گرسنگی به نحوی طراحی شد که دوره آزمون همه گروههای گرسنگی در یک زمان به اتمام رسید و غذادهی مجدد به مدت 4 هفته بعد از در همه تیمارهای آزمایشی ادامه یافت. زیست سنجی ماهیان در ابتدا، وسط (بعد از اتمام دوره های گرسنگی) و انتهای دوره آزمایشی ( بعد از اتمام تغذیه مجدد) صورت گرفت. نمونه های خون در وسط و انتهای دوره آزمایش گرفته شد. فاکتورهای ریخت شناسی شامل وزن بدن، نرخ رشد ویژه ‭(SGR)‬، شاخص شکل بدن ‭(CF)‬، وزن به دست آمده ‭(WG)‬، شاخص کبدی ‭(HSI) ‬در طول دوره گرسنگی بطور معنی داری کاهش یافت. بعد از گرسنگی، وزن در تیمارهای دو، سه و چهار هفته گرسنگی ‭(W‬2، W3 و W4) در مقایسه با تیمارهای شاهد و یک هفته گرسنگی ‭(C ‬و W1) بطور معنی داری کاهش یافت. ولی بعد از دوره غذادهی مجدد، رشد افزایش یافت و کاهش وزن در تیمارهای مختلف تا حدودی جبران گردید. بعد از تغذیه مجدد ماهیان در تیمار W1 به وزن ماهیان تیمار شاهد رسیدند و ‭SGR ‬بالاتری را نیز نشان دادند که بیانگر رشد جبرانی کامل در ماهیان این تیمار بود. اما ماهیان در تیمارهای دیگر آزمایشی علیرغم بروز ‭SGR ‬بالاتر، وزن نهایی آنها کمتر از از تیمار شاهد بود و فقط رشد جبرانی نسبی را نشان دادند. شاخص کبدی در ماهیان در طول دوره گرسنگی کاهش یافت ولی بعد از تغذیه مجدد در تیمارهای مختلف آزمایشی بطور معنی داری افزایش یافت که بیانگر نقش ذخایر کبدی از جمله گلیکوژن و چربی به عنوان منبع تامین انرژی در طول گرسنگی در تاسماهی ایرانی بود. سطوح گلوکز و انسولین پلاسما طی گرسنگی و تغذیه مجدد متعاقب آن تغییر معنی داری نشان نداد که به نظر می رسد که تاسماهی ایرانی قادر به حفظ مقادیر گلوکز خون در طول گرسنگی می باشد که احتمالا به دلیل رژیم غذایی غیر مبتنی بر کربوهیدرات در آنها می باشد. چربی کل و تری گلیسرید پلاسما طی دوره گرسنگی در تیمارهای مختلف گرسنگی نسبت به تیمار شاهد افزایش یافت و بعد از تغذیه مجدد کاهش یافت. بنظر می رسد که افزایش سطوح چربی کل و تری گلیسرید پلاسما به دلیل نقش چربیها به عنوان منابع غذایی ترجیحی جهت تولید انرژی طی دوره های گرسنگی در تاسماهی ایرانی بود. نتایج کلونینگ و تعیین توالی ‭IGF-I cDNA ‬در تاسماهی ایرانی، منطقه کد کننده پروتیین ‭(cds) ‬متشکل از ‮‭162‬ اسید آمینه شامل پنج حوزه (دمین‭) A‬،B، C، ‭D ‬و ‭E ‬را نشان داد. توالی نوکلیوتیدی و پروتیینی ‭IGF-I ‬در تاسماهی ایرانی دارای مشابهت بالایی با دیگر گونه های تاسماهیان از جمله تاسماهی استرلیاد، روسی، سیبری و فیل ماهی و همچنین دیگر گروههای مهره داران می باشد. نتایج این تحقیق نشان داد که بیان ‭IGF-I mRNA ‬در بافت های کبد و عضله طی دوره های گرسنگی و تغذیه مجدد تحت تاثیر قرار گرفت بطوریکه بیان ‭IGF-I mRNA ‬کبدی طی دوره گرسنگی نسبت به شاهد افزایش داشت و بعد از تغذیه مجدد بیان آن در تیمارهای مختلف گرسنگی کاهش یافت ولی همچنان نسبت به تیمار شاهد بالاتر بود. همچنین بیان ‭IGF-I mRNA ‬عضله در طول گرسنگی کاهش یافت و بعد از تغذیه مجدد سطوح آن در مقایسه با شاهد افزایش یافت . اگرچه سطوح ‭IGF-I mRNA ‬بین تیمارهای مختلف گرسنگی و تغذیه مجدد بین تیمارهای مختلف گرسنگی و تغذیه مجدد در بافت های عضله و کبد تفاوت معنی دار را نشان نداد. نتایج این پژوهش نشان داد که دوره های کوتاه مدت گرسنگی تاثیر منفی بر روی رشد تاسماهی ایرانی در مرحله جوانی نمیباشد، زیرا این ماهیان قادر به جبران تمام و یا قسمتی از وزن دست رفته خود طی دوران محرومیت غذایی میباشند. همچنین می توان نتیجه گیری نمود که بیان ‭IGF-I mRNA ‬بصورت آندوکرینی در کبد و همچنین پاراکرینی /اتوکرینی در عضله، در رشد جبرانی القا شده دارای نقش کلیدی نمیباشد. کلمات کلیدی: رشد جبرانی، پارامترهای بیوشیمیایی، متابولیت ها، رژیم های غذایی، تاسماهی ایرانی، فاکتور رشد شبه انسولینی یک