Iranian Scientific Fisheries Journal

fa مقاله علمی – پژوهشی:‌ اثر حفاظتی پروبیوتیک‌‌های Lactobacillus acidophilus و L. plantarum در کاهش تاثیر آفلاتوکسین B1 خوراک بر شاخص‌‌های رشد، خون‌‌شناسی، بیوشیمیایی و کیفیت لاشه کپور معمولی (Cyprinus carpio) انگشت‌قد Protective effect of probiotics Lactobacillus acidophilus and L. plantarum in reducing the effects of dietary aflatoxin B1 on growth, hematology, biochemical and carcass quality indices in common carp fingerlings (Cyprinus carpio) تغذيه تغذيه پژوهشي Research یکی از مشکلات مهم صنعت آبزی‌‌پروری، آلوده شدن خوراک آبزیان به سموم تولیدی از عوامل قارچی و مایکوتوکسین‌‌هاست. در سال‌‌های اخیر با توجه به جایگزینی منابع گیاهی با جانوری به ‌‌منظور دستیابی به خوراک کم هزینه، احتمال آلودگی خوراک آبزیان با آفلاتوکسین‌‌ها افزایش یافته است. از این‌رو، مطالعه حاضر با هدف بررسی اثرات حفاظتی پروبیوتیک‌‌های Lactobacillus plantarum و L. acidophilus در کاهش تاثیر آفلاتوکسین B1 خوراک بر شاخص‌‌های رشد، خون‌‌شناسی، بیوشیمیایی و کیفیت لاشه بچه‌‌ماهیان کپور معمولی انجام شد. بدین منظور، 240 عدد ماهی با میانگین وزنی 15 گرم در قالب 4 تیمار آزمایشی شامل: 1 (شاهد: کنترل)، 2 (خوراک حاوی 50 قسمت در بیلیون آفلاتوکسین B1 )، 3 (خوراک حاوی 50 قسمت در بیلیون آفلاتوکسین B1 و   108 واحد کلنی/ میلی‌‌لیتر/ کیلوگرم خوراک پروبیوتیک L. acidophilus)، 4 (خوراک حاوی 50 قسمت در بیلیون آفلاتوکسین B1 و 108 واحد کلنی/ میلی‌‌لیتر/ کیلوگرم خوراک پروبیوتیکL. plantarum) به ‌مدت 8 هفته تغذیه شدند. در پایان دوره آزمایش شاخص‌های رشد، خون‌‌شناسی، بیوشیمیایی و کیفیت لاشه مورد سنجش قرار گرفتند. نتایج نشان داد که شاخص‌های رشد تحت تاثیر آفلاتوکسین B1 قرار گرفتند (05/0>p) به‌طوری‌که شاخص‌های وزن نهایی، نرخ رشد ویژه و افزایش وزن بدن در ماهیان تغذیه شده با خوراک حاوی آفلاتوکسین، کاهش یافته و ضریب تبدیل خوراک افزایش یافتند (05/0>p). شاخص‌‌های خون‌‌شناسی (گلبول‌‌‌‌های سفید، گلبول‌‌های قرمز، هموگلوبین و هماتوکریت) نیز تحت تاثیر آفلاتوکسین B1  قرار گرفت و کاهش یافت (05/0>p). بر اساس نتایج مطالعه حاضر، از شاخص‌‌های بیوشیمیایی سرم، تری‌‌گلیسیرید و کلسترول در ماهیان تغذیه شده با آفلاتوکسین B1 کاهش و در ماهیان تغذیه شده با پروبیوتیک‌‌های L. acidophilus وL. plantarum  افزایش یافتند (05/0>p). گلوکز در ماهیان تغذیه شده با آفلاتوکسین B1  افزایش یافته و در ماهیان تغذیه شده با پروبیوتیک‌‌های L. acidophilus وL. plantarum  کاهش یافت (05/0>p). همچنین کاهش پروتئین و چربی و افزایش رطوبت لاشه در ماهیان تغذیه شده با آفلاتوکسین B1  به همراه پروبیوتیک L. plantarum مشاهده شد (05/0>p). بر اساس نتایج، افزودن پروبیوتیک‌‌های L. acidophilus و L. plantarum به خوراک، منجر به بهبود شاخص‌های رشد، بیوشیمیایی و کیفیت لاشه بچه‌‌ماهیان کپور معمولی شد. Introduction The aquaculture industry faces challenges from feed contamination with mycotoxins, particularly aflatoxin B1, a potent carcinogen that impairs growth, immunity, liver function, and overall health in fish (Williams et al., 2004; Ayyat et al., 2018; Tasa et al., 2020). Cost-driven use of animal-derived feed ingredients increases the risk of fungal toxins, making mitigation strategies crucial (Allameh et al., 2005). Probiotics, especially Lactobacillus acidophilus and L. plantarum, can bind aflatoxin B1 (AFB1) via cell wall components, reducing its bioavailability and enhancing growth, nutrient utilization, and survival in fish (Haskard et al., 2001; Dawood et al., 2015; Gudadappanavar et al., 2017). This study evaluates the protective effects of these probiotics on growth, hematology, biochemistry, and carcass quality in common carp (Cyprinus carpio) fingerlings fed AFB1 contaminated diets. Methodology The study was conducted at the Artemia and Aquaculture Research Institute (AARI), Urmia, Iran. A total of 240 fish (mean weight: 8 g) were randomly assigned to four dietary treatments: control, 50 ppb aflatoxin B1 (AFB1), 50 ppb AFB1 + L. acidophilus (5 × 10⁸ CFU/kg), and 50 ppb AFB1 + L. plantarum (5 × 10⁸ CFU/kg). Fish were maintained under controlled conditions for eight weeks. Growth performance (specific growth rate, weight gain, feed conversion ratio) was evaluated (Hamza et al., 2008). Hematological parameters, including WBC, RBC, hemoglobin, and hematocrit, were measured following standard protocols (Blaxhall and Daisley, 1973; Rehulka, 2000; Lewis et al., 2006). Serum triglycerides, cholesterol, and glucose were determined via enzymatic assays (Borges et al., 2004). Carcass composition was analyzed according to AOAC (2005). Data were analyzed using one-way ANOVA in SPSS. Results Growth indices were significantly affected by aflatoxin B₁ (AFB₁) (p<0.05). Fish fed AFB₁ showed higher final weight (FW), weight gain (WG), and specific growth rate (SGR), with a lower feed conversion ratio (FCR) compared to control (p<0.05). Moreover, FCR was further reduced in fish receiving AFB₁ combined with L. acidophilus versus the AFB₁-only group (p<0.05). The number of white blood cells (WBC) and red blood cells (RBC) in fish fed the experimental diets decreased significantly (p<0.05) compared to the control diet. Hemoglobin and hematocrit levels in fish fed diets containing AFB₁ and AFB₁ + L. plantarum were also significantly lower than those in the control group (p<0.05). Blood biochemical indices were significantly affected by aflatoxin B₁ (AFB₁) and the probiotics (p<0.05). Triglyceride, cholesterol, and glucose levels were reduced in the AFB₁-treated group compared to the control (p<0.05). Moreover, the combination of AFB₁ with probiotics resulted in a significant increase in triglyceride and cholesterol levels compared to the AFB₁-only group (p< 0.05). Analysis of the mean carcass composition revealed that protein and lipid contents in the diet containing AFB1 and L. plantarum were significantly reduced compared to the control group (p<0.05). Discussion and conclusion The study demonstrated that diets contaminated with aflatoxin B1 (AF B1) significantly impaired fish growth performance. AFB1, along with other mycotoxins, disrupts growth by damaging critical organs including the liver, kidneys, and gastrointestinal tract that are essential for nutrient absorption, metabolism, and overall physiological homeostasis (Aggarwal et al., 2013). Consistent with these effects, hematological parameters such as red blood cell count, hemoglobin concentration, and hematocrit were significantly reduced in exposed fish, indicating cytotoxic impacts on hematopoietic organs, including the kidney and spleen (Moccia et al., 1984). Biochemical analyses revealed that AFB1 exposure disrupted fish metabolism, lowering serum triglycerides and cholesterol while raising glucose, reflecting hepatotoxicity and stress-related metabolic changes (Riche, 2007). AFB1 impairs liver enzymes, induces oxidative stress, and alters lipid and carbohydrate metabolism, leading to hyperglycemia. In contrast, dietary probiotics in common carp fingerlings improved these parameters, restoring triglyceride and cholesterol levels and reducing glucose, indicating enhanced metabolic balance. Probiotics likely exert protective effects by reducing stress, supporting gut health, and modulating metabolic pathways such as gluconeogenesis and lipolysis (Larsson & Lewander, 1973; Palmegiano et al., 1993), highlighting their potential to counteract aflatoxin-induced metabolic disruptions. No significant effects of AFB1 were observed on the fish carcass composition, though dietary toxins may disrupt protein and lipid metabolism (Ellis et al., 1991). In conclusion, AFB1 negatively impacted growth, hematological and biochemical parameters in common carp. Supplementation with probiotics was able to partially mitigate these adverse effects, suggesting a protective role in maintaining physiological homeostasis and improving resilience against AFB1-induced stress. Conflict of interest All authors declare that they have no competing interests. Acknowledgement We wish to express our sincere gratitude to the officials of the Department of Food Hygiene and Quality Control, Faculty of Veterinary Medicine, Urmia University, for their support and the resources provided throughout the course of this study. We also extend our special thanks to the colleagues at the Artemia Reference Center for their invaluable guidance and contributions during the research process. آفلاتوکسین B1 , پروبیوتیک, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, کپور معمولی Aflatoxin B1, Probiotic, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Common carp 63 79 http://isfj.ir/browse.php?a_code=A-10-2976-1&slc_lang=fa&sid=1 Ahmad Hasanpour Fattahi احمد حسن پور فتاحی a.hasanpourf@gmail.com 100319475328460041247 100319475328460041247 No Department of Fisheries, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran گروه شیلات و آبزیان، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه ایران Saeid Meshkini سعید مشکینی s.meshkiniy@urmia.ac.ir 100319475328460041248 100319475328460041248 Yes Department of Food Hygiene and Quality Control, Faculty of Veterinary Medicine, Urmia University, Urmia, Iran گروه بهداشت و کنترل کیفی مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه ارومیه، ارومیه ایران Behrooz Atashbar Kangharlooei بهروز آتشبار کنگرلوئی atashbarb@gmail.com 100319475328460041249 100319475328460041249 No Department of Ecology and Resources Management, Artemia and Aquatic animals Institute, Urmia University, Urmia, Iran گروه اکولوژی و مدیریت ذخایر آبی، پژوهشکده آرتمیا و آبزی‌پروری، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران