تاثیر قرارگیری در معرض میدان‌های الکترومغناطیس (50 هرتز، 5/0 میلی تسلا) در طول دوره جنینی بر شاخص‌های هماتولوژیکی جوجه‌های تفریخ شده

آسیب‌شناسی درمانگاهی دامپزشکی

مقاله 4، دوره 6، 1 (21) بهار، خرداد 1391، صفحه 1457-1462   

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

علیرضا لطفی^{* 1}؛ حبیب اقدم شهریار²؛ محمدرضا ولیلو³

¹دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ایلخچی، دانشکده دامپزشکی، ایلخچی، ایران

²دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شبستر، دانشکده دامپزشکی، گروه علوم دامی، شبستر، ایران

³دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شبستر، دانشکده دامپزشکی، گروه دامپزشکی، شبستر، ایران

چکیده

هدف از مطالعه حاضر، بررسی شاخص‌‌های نشانگر فعالیت خون­سازی جنین مرغ در معرض میدان‌های الکترومغناطیس دارای فرکانس پایین بود. تخم‌مرغ‌های بارور به تعداد 450 عدد، متعاقب کندلینگ در قالب پنج گروه (هر گروه شامل سه تکرار و هر تکرار شامل 30 عدد تخم‌مرغ) تقسیم‌بندی شدند، گروه یک یا گروه شاهد، که تحت شرایط معمول انکوباسیون و بدون نفوذ میدان جوجه‌کشی شدند، گروه دو، یا تخم‌مرغ­هایی که در هفته اول جوجه­کشی (روزهای 0 تا 7، دو ساعت در روز) در معرض میدان الکترومغناطیس بودند، گروه سه یا تخم‌مرغ­هایی که در هفته دوم جوجه‌کشی (روزهای 8 تا 14، دو ساعت در روز) در معرض میدان الکترومغناطیس بودند، گروه چهار یا تخم‌مرغ­هایی که در هفته سوم جوجه­کشی (روزهای 15 تا 21، دو ساعت در روز) در معرض میدان الکترومغناطیس بودند و گروه پنجم یا تخم‌مرغ­هایی که در طول دوره جوجه­کشی (روزهای 0 تا 21، دو ساعت در روز) در معرض میدان الکترومغناطیس بودند. در زمان قرارگیری در معرض میدان، تخم‌مرغ‌های بارور به بخش تحتانی دارای مولد الکترومغناطیس منتقل شده و بعد از دوره زمانی دوساعته به ستر بازگردانده می­شدند. در پایان دوره بیست و یک روزه جوجه‌کشی از جوجه‌های تفریخ شده به سرعت نمونه خون کامل گرفته شد و متعاقباً شمارش سلول‌های خونی انجام گرفت. قرارگیری در معرض میدان الکترومغناطیس با فرکانس کوتاه در مقاطع مختلف انکوباسیون (هفته‌های اول، دوم، سوم و در کل دوره) بر روی شاخص‌های تعداد اریتروسیت‌ها، هموگلوبین، نرخ هماتوکریت و فراسنجه‌های وابسته تاثیر معنی‌داری نداشت. در شمارش افتراقی لکوسیت‌ها نیز به استثنای کاهش جزئی در تعداد ائوزینوفیل‌ها در گروه سوم، تغییری در سایر گروه‌ها در مقایسه با گروه شاهد مشاهده نشد. در نتیجه، قرارگیری در معرض میدان الکترومغناطس با فرکانس کوتاه (50 هرتز) و شدت 5/0 تسلا در دوره جنینی تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر شاخص‌های هماتولوژیکی شامل تعداد اریتروسیت‌ها، نرخ هماتوکریت، هموگلوبین، تعداد کل لکوسیت‌ها و شمارش افتراقی آن (لمفوسیت‌ها، ائوزینوفیل‌ها، مونوسیت‌ها و هتروفیل‌ها) در جوجه‌های تفریخ شده نداشت. 

کلیدواژه‌ها

میدان الکترومغناطیس؛ شاخص‌های هماتولوژیکی؛ فعالیت خونسازی؛ انکوباسیون

اصل مقاله

مقدمه

 

     زمانی که شرایط جوجه‌کشی بهینه است، جنین مرغ در روز 21 تکوین یافته و تفریخ می‌شود، لذا تغییر در زمان تفریخ نمی‌تواند موضوع بحث باشد (19)، اما هرگونه تغییر در محیط بهینه جوجه‌کشی ممکن است متابولیسم و رشد جنین را تحت تاثیر داده و حتی در زمان پس-تفریخ (دوره پرورشی) نیز موجب کاهش بهره‌وری مواد مغذی شود (13 و 15).

امروزه میدان‌های مغناطیس و الکترومغناطیس از جمله آلاینده‌های محیط جنین به شمار می‌آیند. میدان‌های الکترومغناطیس (EMF) قادرند به داخل بافت زنده نفوذ کرده، پتانسیل الکتریکی غشاهای سلولی را تغییر داده و موجب انتشار یون‌ها گردند. این تغییرات می‌توانند فرآیند‌های درون‌ریز و بیوشیمیایی سلول را تحت تاثیر قرار دهند (12). EMF ها و اثرات مفید و یا زیان‌آور آن موضوع بسیاری از مطالعات بر روی انسان و حیوانات شده‌اند. در مورد طیور، اثرات قرارگیری در معرض  EMFها در ادوار پیش-انکوباسیون (16) ، انکوباسیون (3) و پس-انکوباسیون (10) مطالعه شده است. در این خصوص، Shafey و همکاران (14) تاثیر قرارگیری در معرض میدان مغناطیس 50 هرتز در دوره انبارداری تخم‌مرغ‌های بارور را بر صفات جوجه کشی و عملکرد دوره پرورشی جوجه‌های گوشتی مطالعه کردند. در این گزارش (14)، نرخ جوجه‌درآوری و عملکرد دوره پرورشی تحت تاثیر میدان مغناطیس دارای فرکانس کوتاه قرار نگرفتند. Veicsteinas و همکاران (18)، هیچ مورد ناهنجاری یا تراتولوژیک را در نتیجه قرارگیری جنین مرغ در معرض میدان مغناطیس 50 هرتز و 200 میکروتسلا مشاهده ننمودند. در مطالعه Amara و همکاران (2)، قرارگیری موش‌های صحرایی در معرض میدان 60 هرتز و 3 میکروتسلا منجر به افزایش غلظت هموگلوبین، تعداد اریتروسیت‌ها و لکوسیت‌ها گردید. مطالعات پزشکی نشانگر آن است که قرارگیری در معرض  میدان مغناطیس با فرکانس کوتاه می­تواند موجب افزایش تعداد لمفوسیت‌ها و افزایش اندازه تیموس شود (9). در مطالعه Jacobi-Elizondo و همکاران (11) در مدل حیوانی خوکچه هندی، تغییر معنی‌داری در تعداد لمفوسیت‌ها و فعالیت ماکروفاژی در پی قرارگیری در معرض EMF با فرکانس کوتاه مشاهده نشد.

در هیچ‌کدام از مطالعات منتشر شده در رابطه با اثرات بیوالکترومغناطیس در پرندگان، اثرات EMF بر شاخص‌های خون‌سازی بررسی نشده است. لذا هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر قرارگیری در معرض EMF دارای فرکانس کوتاه (50 هرتز و 5/0 میلی تسلا) (معادل فرکانس حاصل از جریان الکتریکی شهری) در طول دوره جنینی، بر شاخص‌های هماتولوژیکی شامل تعداد اریتروسیت‌ها، نرخ هماتوکریت، غلظت هموگلوبین، تعداد لکوسیت‌ها (تعداد کل لکوسیت‌ها، لمفوسیت‌ها، ائوزینوفیل‌ها، مونوسیت‌ها و هتروفیل‌ها) در جوجه‌های تفریخ شده می‌باشد.

مواد و روش­ها

    تخم‌مرغ‌های بارور به تعداد 450 عدد، متعاقب کندلینگ در قالب پنج گروه (هر گروه شامل سه تکرار و هر تکرار شامل 30 عدد تخم‌مرغ) تقسیم‌بندی شدند؛ گروه یک یا گروه شاهد، که تحت شرایط معمول انکوباسیون و بدون نفوذ میدان جوجه‌کشی شدند، گروه دو، یا تخم‌مرغ‌هایی که در هفته اول جوجه‌کشی (روزهای 0 تا 7، دو ساعت در روز) در معرض میدان الکترومغناطیس بودند، گروه سه یا تخم‌مرغ‌هایی که در هفته دوم جوجه‌کشی (روزهای 8 تا 14، دو  ساعت در روز) در معرض میدان الکترومغناطیس بودند، گروه چهار یا تخم‌مرغ‌هایی که در هفته سوم جوجه‌کشی (روزهای 15 تا 21، دو ساعت در روز) در معرض میدان الکترومغناطیس بودند و گروه پنجم یا تخم‌مرغ‌هایی که در طول دوره جوجه کشی (روزهای 0 تا 21، دو ساعت در روز) در معرض میدان الکترومغناطیس بودند.

 

 

- طراحی، ساخت و تعبیه مولد الکترومغناطیس

سیم پیچ مولد EMF با استفاده از سیم‌های مسی  به قطر 2/2 میلی‌متر در اطراف هسته مرکزی ساخته شد. منبع جریان برق شهری بوده و برای ممانعت اثرات گرمایی در اطراف سیم پیچ از آدابتور 110 ولت استفاده شد. سیم پیچ مولد EMF در قسمت پایینی ستر (ردیف پایین) تعبیه شده و به وسیله ورق آلومینیومی از نفوذ EMF به ردیف‌های بالایی ستر جلوگیری شد. تخم‌مرغ‌های هر گروه در زمان مورد نظر از ستر (و در گروه 4 و 5 از ستر و هچر) خارج شده، بعد از اتمام دوره قرارگیری در معرض میدان مجدداً به محل خود  برگردانده می شدند (نگاره 1).

 

نگاره 1- شمای نحوه قرارگیری تخم‌مرغ های حاوی جنین در معرض EMF

 

- اندازه‌گیری شاخص‌های هماتولوژیکی

بر اساس میانگین وزن از هرگروه 6 قطعه انتخاب شد و با قطع گردن نمونه‌های خون کامل (برای شمارش افتراقی تعداد گلبول‌های سفید خون، گویچه‌های قرمز، تعیین نرخ هماتوکریت و غلظت هموگلوبین) تهیه شد. از لوله‌های آزمایشگاهی حاوی EDTA برای تهیه نمونه خون کامل استفاده شد. شمارش سلول‌های خونی با روش هماتوسیتومتر صورت پذیرفت. برای شمارش لکوسیت‌ها (تعداد/ میکرولیتر) خون کامل به غلظت 1 به 100 رقیق شده و عمل شمارش با استفاده از میکروسکوپ نوری و محلول Natt-Herrick انجام گرفت (7).

- آنالیز آماری

در پایان آزمایش داده‌های حاصل از 5 گروه برای تعیین اختلافات موجود توسط نرم افزارSAS  نسخه 1/9 مورد آنالیز آماری قرار گرفت. برای مقایسه میانگین‌ها از آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال 5 درصد استفاده شد.

یافته­ها

     داده­های حاصل از آنالیز آزمایشگاهی سلول‌های خونی در قالب جداول 1 و 2 ارائه شده‌اند. تعداد اریتروسیت‌ها وفراسنجه‌های مربوطه در جدول 1 نشان می‌دهد که قرارگیری جنین مرغ در معرضEMF  دارای فرکانس50 هرتز و شدت 5/0 میلی‌تسلا در هیچ‌یک از مراحل جنینی (ابتدایی، میانی و انتهایی) موجب تغییر قابل ملاحظه‌ای در شاخص‌های مربوطه نشده است. همچنین تعداد لکوسیت‌ها (کل و افتراقی) به استثنای افزایش جزئی در تعداد ائوزینوفیل‌ها در گروه 3) نیز بین گروه‌های آزمایشی اختلاف معنی‌داری نداشتند (جدول2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول1- تعداد اریتروسیت‌ها و شاخص‌های مربوطه در جوجه‌های تفریخ شده از گروه شاهد و گروه‌های در معرض میدان الکترومغناطیس 50 هرتز و 5/0 میلی‌تسلا

 

MCHC (درصد)	MCH (پیکوگرم)	هموگلوبین (میلی­گرم/دسی لیتر)	هماتوکریت (درصد)	اریتروسیت 106×	مشخصات فرکانس و دوره زمانی	گروه
3/33	0/20	3/6	0/19	2/3	شاهد دور از میدان	1
3/33	0/20	3/5	0/16	7/2	میدان الکترومغناطیس 50 هرتز و 5/0 میلی‌تسلا از روز 0 تا 7	2
4/33	1/20	0/5	0/15	5/2	میدان الکترومغناطیس 50 هرتز و 5/0 میلی‌تسلا از روز 8 تا 14	3
3/33	0/20	3/5	0/16	7/2	میدان الکترومغناطیس 50 هرتز و 5/0 میلی‌تسلا از روز 15 تا 21	4
3/33	0/20	5/5	7/16	8/2	میدان الکترومغناطیس 50 هرتز و 5/0 میلی‌تسلا از روز 0 تا 21	5
4560/0 غیرمعنی دار	6675/0 غیرمعنی دار	4304/0 غیرمعنی دار	4309/0 غیرمعنی دار	4245/0 غیرمعنی دار	ارزش  P
972/9	640/10	489/0	467/1	246/0	SEM

abc: حروف غیر‌یکسان نشانگر اختلاف معنی‌دار می‌باشد (05/0p<).

 

هتروفیل (درصد)	لمفوسیت (درصد)	مونوسیت (درصد)	ائوزینوفیل (درصد)	تعداد لکوسیت­ها (در میلی­متر مکعب)	مشخصات فرکانس و دوره زمانی	گروه
7/14	3/80	0/2	0/3abc	18100	شاهد دور از میدان	1
3/13	7/80	7/2	3/3 abc	19500	میدان الکترومغناطیس 50 هرتز و 5/0 میلی‌تسلا از روز 0 تا 7	2
0/15	3/77	3/3	3/4 a	16633	میدان الکترومغناطیس 50 هرتز و 5/0 میلی‌تسلا از روز 8 تا 14	3
3/15	0/80	6/2	0/2 c	17330	میدان الکترومغناطیس 50 هرتز و 5/0 میلی‌تسلا از روز 15 تا 21	4
3/15	0/77	0/4	7/3 ab	14933	میدان الکترومغناطیس 50 هرتز و 5/0 میلی‌تسلا از روز 0 تا 21	5
9468/0	6466/0	0713/0	0338/0	1940/0	ارزش P
995/1	392/2	471/1	430/0	308/1456	SEM

 

 

جدول2- تعداد لکوسیت‌ها (ائوزینوفیل، مونوسیت، لمفوسیت و هتروفیل) در جوجه‌های تفریخ شده از گروه شاهد و گروه‌های در معرض میدان الکترومغناطیس 50 هرتز و 5/0 میلی‌تسلا

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a  b c        حروف غیر‌یکسان نشانگر اختلاف معنی‌دار می‌باشد (05/0p<).

 

 

 

: حروف غیر‌یکسان نشانگر اختلاف معنی‌دار می‌باشد (05/0P<).

 

 

 

 

 

 

بحث و نتیجه­گیری

    مطالعه در مرغ، اگر چه سلول‌های مادر خونساز از روز چهارم جنینی شکل گرفته‌اند، اما سلول‌های خونی در روز پنجم جنینی تشکیل شده و فرآیند خونسازی به مفهوم فیزیولوژیک از روز دهم جنینی در طحال آغاز می­شود (4). مطالعات بیومغناطیس و بیوالکترومغناطیس در گونه‌های پستانداران گزارشات متفاوتی را دربر داشته­اند؛ Çakir و همکاران (6)، گزارش کردند که قرارگیری در معرض میدان مغناطیس 50 هرتز و 97/0 تسلا به مدت 50 روز مداوم تاثیر معنی‌داری بر تعداد کل لکوسیت‌ها، اریتروسیت‌ها و شاخص‌های وابسته نداشته اما باعث کاهش تعداد مونوسیت‌ها و ائوزینوفیل‌ها در موش‌های آزمایشگاهی می‌شود. Bonhomme-Faivre و همکاران (5) مشاهده نمودند که EMF دارای فرکانس 50 هرتز باعث تغییر در تعداد لکوسیت‌ها و غلظت هموگلوبین موش‌ها نمی‌شود. نتایج مشابهی در مطالعه Çetin و همکاران (8) نیز مشاهده شد. آنها بعد از دوره آزمایش 90 روزه با میدان مغناطیس 60 هرتز و 3 میکروتسلا تغییر معنی‌داری در تعداد لکوسیت‌ها مشاهده نکردند. در مطالعه Shi و همکاران (17) که موش‌های آبستن را در معرض میدان مغناطیس فرکانس 50 هرتز و 1/0 میلی‌تسلا قرار دادند، مشاهده کردند که این فرکانس و شدت میدان تاثیر معنی‌داری بر تعداد اریتروسیت‌ها، لکوسیت‌ها و غلظت هموگلوبین در نتاج نمی‌گذارد. نتایج مطالعه حاضر بر روی جنین مرغ با نتایج تنها مطالعه مشابه (انجام یافته در دوران جنینی) منتشر شده (17) مطابقت دارد. همچنین مطالعه حاضر با یافته‌های Bonhomme-Faivre و همکاران (5)، Çakir و همکاران (6) و Çetin و همکاران (8) نیز همخوانی دارد. در نتیجه، یافته‌های ما همراه با نتایج گزارشات مشابه قبلی نشانگر آن است که میدان‌های الکترومغناطیس دارای فرکانس پایین (فرکانس برق شهری) تاثیر معنی‌داری بر فعالیت خونسازی در دوران جنینی ندارد. از این گذشته، تاثیر EMF دارای فرکانس شهری در مقایسه با فرکانس گوشی همراه (که تاثیر معنی­داری بر شاخص­های خونسازی دارد) (1) بر شاخص‌های هماتولوژیکی بسیار ضعیف و غیرمعنی‌دار است. پیشنهاد می­شود مطالعه مشابهی با استفاده از فرکانس بالای میدان الکترومغناطیس (به عنوان مثال فرکانس تلفن همراه: 900 تا 950 مگاهرتز) انجام گیرد.

مراجع

1. Abdel Aziz I, Khozondar El, Shabat HJ, Khitam Elwasife M, Mohammad A. 2010. Effect of electromagnetic field on weight and blood indices in albino rats and the therapeutic action of vitamin C or E. Romanian J. Biophys., 20: 235–244.  
2. Amara S, Abdelmelek H, Ben Salem M, Rached A, Sakly M. 2006. Effects of Static Magnetic Field Exposure on Hematological and Biochemical Parameters in Rats. Braz. Arch. Biol. Technol., 6: 889-895.
3. Batellier F, Couty I, Picard D, Brillard JP. 2008. Effects of exposing chicken eggs to a cell phone in ‘‘call’’ position over the entire incubation period. Theriogenology,. 69: 737–745.
4. Bellairs R, Osmond M. 2005. The Atlas of Chick Development. First ed, Elsevier, New York, pp. 57-58.
5. Bonhomme-Faivre L, Macé A, Bezie Y, Marion S, Bindoula G, Szekely AM, Freńois N, Auclair H, Orbach-Arbouys S, Bizi E. 1998. Alterations of biological parameters in mice chronically exposed to low-frequency (50 Hz) electromagnetic fields. Life Sci., 62: 1271-1280.
6. Çakir DU, Yokus B, Akdag  MZ, Sert C, Mete N. 2009. Alterations of hematological variations in rats exposed to extremely low frequency magnetic fields (50 Hz). Arch. Med. Res. 40: 352-356.
7. Campbell TW. 1995. Avian hematology and cytology. 2nd ed, Iowa State Press, pp. 3-20.
8. Çetin N, Bilgili A, Eraslan G. 2006. Effects of pulsed magnetic field chronic exposure on some hematological parameters in mice. Revue Méd. Vét. 2: 68-71.
9. Cossarizza, A., Monti, D., Bersani, F., Cantini, M., Cadossi, R., Sacchi, A., Franceschi C. 1989. Extremely low frequency pulsed electromagnetic fields increase cell proliferation in lymphocytes from young and aged subjects. Biochem. Biophys. Res. Commun., 160: 692–698.
10. Cuppen JJM, Wiegertjes GF, Lobee HWJ,  Savelkoul HFJ, Elmusharaf, MA,  Beynen AC,  Grooten HNA,  Smink W. 2007. Immune stimulation in fish and chicken through weak low frequency electromagnetic fields. Environmentalist, 27: 577- 583.
11.  Jacobi-Elizondo JS, Gómez-Flores R, Tamez-Guerra R, Rodríguez-Padilla C, Heredia-Rojas JA. 2001. Acute effects of 60-Hz electromagnetic fields on ex vivo murine lymphocyte and macrophage functions, and in vitro tumor cell growth. Rev. Latinoam. Microbiol., 43: 130-134.
12. Lerchl A, Krüger H, Niehaus M, Streckert JR, Bitz AK, Hansen V. 2008. Effects of mobile phone electromagnetic fields at non thermal SAR values on melatonin and body weight of Djungarian hamsters (Phodopus sungorus). J. Pineal Res. 44: 267 – 272.
13. Shafey TM. 2006. Effect of lighted incubation on embryonic growth and hatchability performance of two strains of layer breeder eggs. Br. Poult. Sci., 45: 223-229.
14. Shafey TM, Aljumaah RS, Swillam SA, Al-mufarrej SI, Al-abdullatif AA, Ghannam MM. 2011. Effects of short term exposure of eggs to magnetic field before incubation on hatchability and post-hatch performance of meat chickens. Saudi J. Biol. Sci., 18: 381- 386.
15. Shafey TM, Shalaby MI, Bayoumi MS. 2007. Effects of Electric Field during Incubation of Eggs on the Hatchability and Post-Hatch Performance of Meat Chickens. Int. J. Poult. Sci., 6: 1-7.
16. Shams Lahijani M, Sajadi K. 2004. Development of preincubated chicken eggs following exposure to 50 Hz electromagnetic fields with 1.33-7.32 mT flux densities. Indian J. Exper. Biol., 42: 858-865.
17. Shi Y, Bao X, Huo X, Shen Z, Song T. 2005. 50-Hz magnetic field (0.1-mT) alters c-fos mRNA expression of early post implantation mouse embryos and serum estradiol levels of gravid mice. Birth Def. Res. B: Develop. Reprod. Toxicol., 74: 196–200.
18. Veicsteinas A, Belleri M, Cinquetti A, Parolini S, Barbato G, Molinari Tosatti MP. 1996. Development of chicken embryos exposed to an intermittent horizontal sinusoidal 50 Hz magnetic field. Bioelectromagnetics, 17: 411-424.
19. Yalçın S, Siegel PB. 2003. Exposure to cold or heat during incubation on developmental stability of broiler embryos. Poult. Sci., 82: 1388-1392.