کاربرد نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم (TiO2) بر عملکرد کرم ابریشم ‌

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

مسعود علی پناه ¹ , حسن فیضی ² , عبدالعظیم نصیری ³ , فرید سرجمعی ⁴

1 - گروه تولیدات گیاهی دانشگاه تربت حیدریه، تربیت حیدریه، ایران
2 - گروه تولیدات گیاهی دانشگاه تربت حیدریه، تربیت حیدریه، ایران
3 - کارشناس مرکز توسعه نوغانداری خراسان رضوی، تربت حیدریه، ایران
4 - کارشناس مرکز توسعه نوغانداری خراسان رضوی، تربت حیدریه، ایران

تاریخ دریافت : 1400/08/27 تاریخ پذیرش : 1400/05/02 تاریخ انتشار : 1400/12/01

کلید واژه: کرم ابریشم, نانوذرات, تربت حیدریه, نوغانداری, پیله,

چکیده مقاله :

نانوذره دی اکسید تیتانیوم به واسطه خواص ویژه الکتریکی، نوری و فوتوکاتالیستی که دارد، بیشترین کاربرد را در بین نانوذرات فلزی به خود اختصاص داده دارای خاصیت آنتی باکتریال خیلی قوی بوده و بطور وسیعی بعنوان ماده پاک کننده محیطی استفاده می شود. با توجه به اینکه پرورش کرم ابریشم در منطقه تربت حیدریه یکی از صنایع اصلی کشاورزی محسوب می شود و تعداد زیادی کشاورز از این طریق امرار معاش می کنند، تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بر خصوصیات رشدی و عملکرد کرم ابریشم بصورت آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل کاربرد غلظت های مختلف نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (0، 5، 10، 50 و 100 میلی گرم در لیتر) در رژم غذایی کرم های ابریشم بود. صفات مورد اندازه گیری شامل درصد زنده مانی سن چهارم و پنجم، وزن پیله، وزن قشر پیله و درصد قشر پیله بود. نتایج نشان داد که استفاده از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم باعث افزایش درصد زنده مانی و عملکرد پیله و قشر پیله شد. وزن پیله ها 30/3 و 85/3 درصد به ترتیب در تیمارهای 5 و 10 میلی گرم در لیتر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم نسبت به تیمار شاهد افزایش نشان داد (05/0 p <). وزن قشر ابریشم و نسبت قشر ابریشم در تیمار 5 میلی گرم در لیتر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 40/10 و 27/6 درصد بیشتر بود (05/0 p <). نتایج این تحقیق نشان داد در حالی که استفاده از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در غلظت 5 و 10 میلی گرم در لیتر باعث افزایش عملکرد پیله و غشا پیله می شود ولی غلظت های بیشتر تاثیری بر این صفات ندارد.

چکیده انگلیسی:

The present investigation was carried out to evaluate the effects of dioxide titanium particles on growth and performance character. Based on previous works, it is expected that TiO2 nanoparticles (NPs) improving the feed efficiency and promote silk protein synthesis in the silkworm can be improved important traits such as cocoon shell weight and cocoon weight. The experiment was designed in a completely randomized design with three replications. Five groups of silkworms fed diets with dioxide titanium nanoparticles at 0, 5, 10, 50, and 100 mg/l in duration 4 and 5 instars. Data were analyzed by SAS software, and Duncan test was used to compare the mean. It was observed that the addition of dioxide titanium nanoparticles at different levels significantly improved percent viability, cocoon and cocoon shell performance compared control group.  In comparison to the control treatment, cocoon weights rose by 3.3 and 3.85 percent in 5 and 10 mg/l dioxide titanium, respectively. In comparison to the control treatment, 5 mg/l nanoparticles had a higher cocoon shell weight and cocoon shell ratio of 10.40 and 6.27 percent, respectively. Results showed that using dioxide titanium nanoparticles in 5 and 10 mg/l can increase cocoon and cocoon shell performance, but it has not effect on these traits with higher concentration.

منابع و مأخذ:

1. Chen B., Du K., Sun C., Vimalanathan A., Liang X. Li Y., Wang B., Lu X., Li L., Shao Y. 2018. Gut bacterial and fungal communities of the domesticated silkworm (Bombyx mori) and wild mulberry-feeding relatives. ISM J, 12(9): 2252-2262.


2. Li B., Xie Y., Cheng J., Hu R., Gui S., Sang Q., Zhao X., Sheng L., Shen W., Hong F. 2012. BmNPV Resistance of Silkworm Larvae Resulting from the Ingestion of TiO2 Nanoparticles. Biological Trace Element Research, 150: 221–228.


3. Li F., Gu Z., Wang B., Xie Y., Ma L., Xu K., Ni M., Zhang H., Shen W.D., Li B. 2014. Effects of the biosynthesis and signaling pathway of ecdysterone on silkworm (Bombyx more) following exposure to titanium dioxide nanoparticles. Journal of Chemical Ecology, 40: 913-922.


4. Li M., Li F., Lu Z., Fang Y., Qu J., Mao T. 2020. Effects of TiO2 nanoparticles on intestinal microbial composition of silkworm, Bombyx mori. Science of the Total Environment, 704 P.


5. Li R., Jia Y., Bu N., Wu J., Zhen Q. 2015. Photocatalytic degradation of methyl blue using Fe2O3/TiO2 composite ceramics. Journal of Alloys Compound, 643: 88-93.


6. Li Y.Y., Ni M., LiC., Zhang H., Xu K.Z., Tian J.H., Hu J.S., Wang B.B. 2016. Effects of TiO2 NPs on silkworm growth and feed efficiency. Biological Trace Element Research, 169: 382-386.


7. Ni M., Li F., Tian J., Hu J., Zhang H., Xu K. Z., Wang B.B., Li Y.Y., Shen W.D., Li B. 2015. Effects of Titanium dioxide nanoparticles on the synthesis of fibroin in silkworm (Bombyx mori). Biological Trace Element Research, 166: 225-235.


8. Su J., Li B., Cheng S., Zhu Z., Sang X., Gui S.X., Xie Y., Sun Q.Q., Cheng Z., Cheng J. 2014. Phoxim-induced damages of Bombyx mori larval midgut and titanium dioxide nanoparticles protective role under phoxim-induced toxicity. Environmental toxicology, 29: 1355-1366.


9. Tanaka K., Uda Y., Ono Y., Nakagawa T., Suwa M., Yamaoka R., Touhara K.m. 2009. Highly selective tuning of a silkworm olfactory receptor to a key mulberry leaf volatile. Current Biology, 19(11): 881-890.


10. Tian J.H., Hu J.S., Li F.C., Ni M., Li Y.Y., Wang B.B., Xu K.Z., Shen W.D., Li B. 2016. Effects of TiO2 nanoparticles on nutrition metabolism in silkworm fat body. Biology Open, 5(6): 764-769.


11. Wu G., Song P., Zhang D., Liu Z., Li L., Huang H., Zhao H., Wang N., Zhu Y. 2017. Robust composite silk fibers pulled out of silkworms directly fed with nanoparticles. International journal of biological macromolecules, 104: 533-538.


12. Yang-Chun W.U. 2008. Breeding of a new silkworm variety Yesanyuan with healthiness and hyper silk. Agricultural Science and Technology, 9(4), 132-136.


13. Zhang H., Ni M., Li F., Xu K., Wang B., Hong F., Shen W., Li B. 2104. Effects of feeding silkworm with nanoparticulate anatase TiO2 (TiO2 NPs) on its feed efficiency. Biological Trace Element Research, 159:224-232.


14. Zhu K., Neal N.R., Miedaner A., Frank A.J. Enhanced charge-collection efficiencies and light scattering in dye-sensitized solar cells using oriented TiO2 nanotubes arrays. Nano Letters, 7(1): 69-74.