ارزیابی تاثیر نانوذرات اکسید روی به عنوان ضدفولینگ دوستدار محیط زیست در رنگ اپوکسی بر قفس پرورش ماهی دریایی

مقدمه: فولینگ زیستی به فرآیند چسبیدن و رشد موجودات بر روی سطوح در آب های دریایی اطلاق می شود. این پدیده از مشکلات عمده صنایع دریایی مانند صنایع آبزی پروری محسوب می شود و بنابراین رنگ های ضد فولینگ برای مبارزه با موجودات فولینگ کننده توسعه یافتند. با توجه به تاثیرات منفی رنگ های سمی ضد فولینگ بر محیط زیست، توسعه رنگ های دوست دار محیط زیست به هدفی مهم برای محققان تبدیل شده است، یکی از رویکردهای نوآورانه برای حل این مشکل، استفاده از نانوذرات در تولید رنگ های دوستدار محیط زیست می باشد. تحقیق حاضر به تحلیل خواص ضد فولینگ نانوذرات اکسید روی در ترکیب رنگ اپوکسی اختصاص دارد.مواد و روش ها: اثربخشی ضد فولینگ نانوذرات اکسید روی از طریق آزمایش های ضدباکتریایی به مدت ۴۸ ساعت در غلظت های ۴۰۰، ۲۰۰، ۱۰۰، ۵۰، ۲۵، ۵/۱۲، ۲۵/۶، ۱۲۵/۳ و ۰ (شاهد) میلی گرم در لیتر و ضد جلبکی به مدت ۷۲ ساعت در غلظت های ۸۰۰، ۴۰۰، ۲۰۰، ۱۰۰، ۵۰، ۲۵ ، ۵/۱۲ ، ۲۵/۶ و ۰ (شاهد) میلی گرم در لیتر، و همچنین بررسی اثر سمیت آن بر دو گونه زئوپلانکتون Amphibalanus amphitrite و Artemia salina به مدت ۷۲ ساعت در غلظت های ۴۰۰، ۲۰۰، ۱۰۰، ۵۰، ۲۵، ۵/۱۲، ۲۵/۶ و ۰ (شاهد) در آزمایشگاه ارزیابی و ثابت شد. عملکرد ضد فولینگ نانو ذرات اکسید روی با اضافه کردن ۲%، ۴% و ۸% وزنی به رنگ رزین اپوکسی روی قطعات فایبرگلاس به مدت ۹۰ روز در قفس پرورش ماهی در محیط دریا ارزیابی شد.نتایج: حداقل غلظت بازدارنده نانو ذرات اکسید روی در دو باکتری Staphylococcus aureus و Escherichia coli به ترتیب برابر با ۵/۱۲ و ۵۰ میلی گرم در لیتر تعیین شد. در آزمایش ضد جلبکی نانو ذرات اکسید روی، غلظت مهارکنندگی میانی (IC۵۰) برای جلبک Chaetoceros muelleri ، ۵۸/۸۳ میلی گرم در لیتر و بیشترین درصد بازدارندگی متوسط رشد ویژه در غلظت ۸۰۰ میلی گرم در لیتر برابر ۸۷/۸۳ درصد تعیین شد. نانوذرات اکسید روی حتی در کم ترین غلظت مورد آزمون نیز باعث ایجاد سمیت در ریزجلبک C. muelleri گردیدند. غلظت نیمه کشنده (LC۵۰) نانو ذرات برای Amphibalanus amphitrite و Artemia salina به ترتیب ۶۹/۱۶۲ و ۶۶/۳۹۵ میلی گرم در لیتر بدست آمد. نتایج نشان داد کمترین وزن قطعات فایبر گلاس در روز ۳۰، ۶۰ و ۹۰ مربوط به تیمار نانو ذرات اکسید روی %۸ بود که در هر سه دوره با تیمارهای شاهد تفاوت معنی داری نشان داد (۰۵/۰≥P). بحث: خواص ضد باکتریایی نانو ذرات اکسید روی می تواند به دلیل گونه های فعال اکسیژن، تولید احتمالی رادیکال های آزاد و آزادسازی یون های فلزی باشد. نانو ذرات می توانند وارد دیواره سلولی جلبک شده و باعث آسیب ساختاری شوند که منجر به آزاد شدن محتویات سلولی و در نهایت مرگ سلولی می شود. اثر بخشی ضد فولینگ رنگ با افزایش میزان نانواکسید روی افزایش یافت. غلظت های بالا از نانوذرات ذرات اکسید روی مقادیر زیادی یون های روی را آزاد می کند. یون روی می تواند از غشای سلولی عبور کرده و گونه های اکسیژن فعال تولید کنند و منجر به آسیب به اجزای سلولی، اختلال در عملکرد سلولی و مرگ سلولی شود. نتیجه گیری: کارایی بالای ضد فولینگ نانو ذرات اکسید روی می تواند یک راهکار موثر برای مقابله با فولینگ زیستی دریایی باشد.

کلیدواژه ها:

نانوذرات ، ضد فولینگ ، ضد جلبک ، ضد باکتری ، رنگ غیر سمی