Published June 20, 2023 | Version v1
Publication Open

Hemato-Serological Findings as Early signals in Nile Tilapia Oreochromis niloticus Treated with Benzalkonium Chloride

  • 1. Assiut University
  • 2. Al Azhar University

Description

To evaluate the toxicity of benzalkonium chloride in aquaculture, the hemato-serological indices of Nile tilapia Oreochromis niloticus are used as biomarkers. Following exposure to three concentrations of benzalkonium chloride BAC 0.1, 0.25, 0.50, and 1 mg/l (BAC1,2,3 and 4) in aquaria for two durations 21 and 42 days, the microbiological assay in fish aquaria, in addition to blood parameters were assessed. Except for the mean difference between BAC2 and BAC3 (P > 0.05) at 42 days, the mean values of the bacterial counts revealed a significant difference between all compared groups (0.05 ≥ P ≤ 0.01). Following exposure to the lower concentrations of BAC (1, 2 and 3), the main blood parameters of Oreochromis niloticus namely red blood cells RBCs, and hemoglobin Hb decreased in fluctuated pattern when compared to control treatment (0.05 > P< 0.01), but interestingly peaked at the higher concentration (BAC4), despite there were no significant differences when compared to control (except hemoglobin at 42 days, P< 0.01). Contrarily, the white blood cells WBCs rapidly rose at the first concentration BAC1 (P< 0.01), particularly at the second duration, compared to the control treatments. The counted WBCs changed after exposure to the following two concentrations BAC2, BAC3, before peaking at the higher experimental concentration BAC4 (P< 0.01). The mean cells volume MCV, mean cells haemoglobin MCH and MCHC mean cells haemoglobin concentration exhibited a narrow fluctuation between control and BAC treated fish. Regarding biochemical findings, the average levels of cholesterol and triglycerides showed erratic behavior depending on BAC levels in treatment. The mean alanine transaminase ALT and aspartate aminotransferase AST levels fluctuated between the control and BAC1,2,3 before abruptly increasing at the higher BAC4, with significant differences (0.05 > P< 0.01) when control, BAC1,2,3, compared to BAC4, except AST between BAC3 and BAC4 (insignificant- 42 days). Following BAC exposure, other parameters, including protein and urea remained the same as in control fish. The alteration in some hemato-serological markers demonstrated how a compensatory mechanism is generated in response to the stress caused by exposure to biocides.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

لتقييم سمية كلوريد البنزالكونيوم في تربية الأحياء المائية، يتم استخدام مؤشرات سيرولوجية للبلطي النيلي Oreochromis niloticus كمؤشرات حيوية. بعد التعرض لثلاثة تركيزات من كلوريد البنزالكونيوم BAC 0.1 و 0.25 و 0.50 و 1 ملغ/لتر (BAC1 و 2 و 3 و 4) في الأحواض لمدة فترتين 21 و 42 يومًا، تم تقييم الفحص الميكروبيولوجي في أحواض الأسماك، بالإضافة إلى معايير الدم. باستثناء متوسط الفرق بين BAC2 و BAC3 (P > 0.05) عند 42 يومًا، كشفت القيم المتوسطة للتعدادات البكتيرية عن فرق كبير بين جميع المجموعات التي تمت مقارنتها (0.05 ≥ P ≤ 0.01). بعد التعرض لتركيزات أقل من BAC (1 و 2 و 3)، انخفضت معلمات الدم الرئيسية لـ Oreochromis niloticus وهي خلايا الدم الحمراء RBCs، والهيموغلوبين Hb في نمط متقلب عند مقارنتها بعلاج التحكم (0.05 > P< 0.01)، ولكنها بلغت ذروتها بشكل مثير للاهتمام عند التركيز الأعلى (BAC4)، على الرغم من عدم وجود اختلافات كبيرة عند مقارنتها بالسيطرة (باستثناء الهيموغلوبين في 42 يومًا، P< 0.01). على النقيض من ذلك، ارتفعت خلايا الدم البيضاء بسرعة عند التركيز الأول BAC1 (P< 0.01)، خاصة في المدة الثانية، مقارنة بعلاجات التحكم. تغيرت كريات الدم البيضاء المحسوبة بعد التعرض للتركيزين التاليين BAC2، BAC3، قبل أن تصل إلى ذروتها عند التركيز التجريبي الأعلى BAC4 (P< 0.01). متوسط حجم الخلايا MCV، متوسط خلايا الهيموغلوبين MCH و MCHC يعني أن تركيز الهيموغلوبين في الخلايا أظهر تقلبًا ضيقًا بين التحكم والأسماك المعالجة بـ BAC. فيما يتعلق بالنتائج الكيميائية الحيوية، أظهر متوسط مستويات الكوليسترول والدهون الثلاثية سلوكًا غير منتظم اعتمادًا على مستويات BAC في العلاج. تذبذب متوسط مستويات ناقلة أمين الألانين ALT وناقلة أمين الأسبارتات AST بين التحكم و BAC1، 2،3 قبل الزيادة المفاجئة في BAC4 الأعلى، مع اختلافات كبيرة (0.05 > P< 0.01) عند التحكم، BAC1، 2،3، مقارنة بـ BAC4، باستثناء AST بين BAC3 و BAC4 (غير مهم - 42 يومًا). بعد التعرض لـ BAC، بقيت المعلمات الأخرى، بما في ذلك البروتين واليوريا كما هي في أسماك التحكم. أظهر التغيير في بعض علامات الدم السيرولوجية كيف يتم إنشاء آلية تعويضية استجابة للإجهاد الناجم عن التعرض للمبيدات الحيوية.

Translated Description (French)

Pour évaluer la toxicité du chlorure de benzalkonium en aquaculture, les indices hémato-sérologiques du tilapia du Nil Oreochromis niloticus sont utilisés comme biomarqueurs. Après exposition à trois concentrations de chlorure de benzalkonium bac 0,1, 0,25, 0,50 et 1 mg/l (bac 1,2,3 et 4) dans les aquariums pendant deux durées de 21 et 42 jours, le test microbiologique dans les aquariums de poissons, en plus des paramètres sanguins, a été évalué. À l'exception de la différence moyenne entre le BAC2 et le BAC3 (P > 0,05) à 42 jours, les valeurs moyennes des numérations bactériennes ont révélé une différence significative entre tous les groupes comparés (0,05 ≥ P ≤ 0,01). Suite à l'exposition aux concentrations plus faibles de BAC (1, 2 et 3), les principaux paramètres sanguins d'Oreochromis niloticus, à savoir les globules rouges et l'hémoglobine Hb, ont diminué de manière fluctuante par rapport au traitement témoin (0,05 > P< 0,01), mais ont atteint un pic intéressant à la concentration plus élevée (BAC4), malgré l'absence de différences significatives par rapport au contrôle (à l'exception de l'hémoglobine à 42 jours, P< 0,01). Au contraire, les globules blancs ont augmenté rapidement à la première concentration BAC1 (P< 0,01), en particulier à la deuxième durée, par rapport aux traitements témoins. Les globules blancs comptés ont changé après l'exposition aux deux concentrations suivantes BAC2, BAC3, avant de culminer à la concentration expérimentale supérieure BAC4 (P< 0,01). Le volume moyen des cellules MCV, l'hémoglobine moyenne des cellules MCH et la concentration moyenne d'hémoglobine des cellules MCHC présentaient une fluctuation étroite entre les poissons témoins et les poissons traités par le bac. En ce qui concerne les résultats biochimiques, les taux moyens de cholestérol et de triglycérides ont montré un comportement erratique en fonction des taux d'alcoolémie dans le traitement. Les taux moyens d'ALAT de l'alanine transaminase et d'ASAT de l'aspartate aminotransférase ont fluctué entre le contrôle et le BAC1,2,3 avant d'augmenter brusquement au BAC4 supérieur, avec des différences significatives (0,05 > P< 0,01) lorsque le contrôle, le BAC1,2,3, par rapport au BAC4, à l'exception des ASAT entre le BAC3 et le BAC4 (insignifiant - 42 jours). Après l'exposition au bac, d'autres paramètres, y compris les protéines et l'urée, sont restés les mêmes que chez les poissons témoins. L'altération de certains marqueurs hémato-sérologiques a démontré comment un mécanisme compensatoire est généré en réponse au stress causé par l'exposition aux biocides.

Translated Description (Spanish)

Para evaluar la toxicidad del cloruro de benzalconio en la acuicultura, se utilizan como biomarcadores los índices hemato-serológicos de la tilapia del Nilo Oreochromis niloticus. Después de la exposición a tres concentraciones de cloruro de benzalconio BAC 0.1, 0.25, 0.50 y 1 mg/l (BAC1,2,3 y 4) en acuarios durante dos duraciones de 21 y 42 días, se evaluó el ensayo microbiológico en acuarios de peces, además de los parámetros sanguíneos. Excepto por la diferencia media entre BAC2 y BAC3 (P > 0.05) a los 42 días, los valores medios de los recuentos bacterianos revelaron una diferencia significativa entre todos los grupos comparados (0.05 ≥ P ≤ 0.01). Después de la exposición a las concentraciones más bajas de BAC (1, 2 y 3), los principales parámetros sanguíneos de Oreochromis niloticus, a saber, los glóbulos rojos y la hemoglobina Hb, disminuyeron en un patrón fluctuante en comparación con el tratamiento de control (0,05 > P< 0,01), pero alcanzaron un pico interesante a la concentración más alta (BAC4), a pesar de que no hubo diferencias significativas en comparación con el control (excepto la hemoglobina a los 42 días, P< 0,01). Por el contrario, los glóbulos blancos WBC aumentaron rápidamente en la primera concentración de BAC1 (P< 0.01), particularmente en la segunda duración, en comparación con los tratamientos de control. Los glóbulos blancos contados cambiaron después de la exposición a las siguientes dos concentraciones de BAC2, BAC3, antes de alcanzar el pico a la concentración experimental más alta de BAC4 (P< 0.01). El volumen medio de células MCV, la concentración media de hemoglobina MCH y la concentración media de hemoglobina MCHC mostraron una fluctuación estrecha entre el Fish de control y el tratado con BAC. En cuanto a los hallazgos bioquímicos, los niveles medios de colesterol y triglicéridos mostraron un comportamiento errático dependiendo de los niveles de BAC en el tratamiento. Los niveles medios de ALT de alanina transaminasa y AST de aspartato aminotransferasa fluctuaron entre el control y BAC1,2,3 antes de aumentar abruptamente en el BAC4 más alto, con diferencias significativas (0.05 > P< 0.01) cuando el control, BAC1,2,3, en comparación con BAC4, excepto AST entre BAC3 y BAC4 (insignificante - 42 días). Después de la exposición a BAC, otros parámetros, incluidas la proteína y la urea, permanecieron iguales que en los peces de control. La alteración en algunos marcadores hemato-serológicos demostró cómo se genera un mecanismo compensatorio en respuesta al estrés causado por la exposición a biocidas.

Files

4418.pdf

Files (977.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:51ed5ead6de1a467096adc0ffe0d2f05
977.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
النتائج المتسلسلة للدم كإشارات مبكرة في البلطي النيلي Oreochromis niloticus المعالج بكلوريد البنزالكونيوم
Translated title (French)
Résultats hémato-sérologiques en tant que signaux précoces chez le tilapia du Nil Oreochromis niloticus traité au chlorure de benzalkonium
Translated title (Spanish)
Hallazgos hematoserológicos como señales tempranas en tilapia del Nilo Oreochromis niloticus tratada con cloruro de benzalconio

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4381336868
DOI
10.21123/bsj.2023.7961

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt