التقييم الوراثى لبعض النباتات البرية المستخدمة كنباتات رعى فى منطقة الساحل الشمالى الغربى بمصر

                                 "الملخص العربى

تعتبر النباتات الرعوية من أهم انواع المصادر النباتية التى تنتشر بشكل كبير فى منطقة الساحل الشمالى الغربى بمصر حيث أنها المصدر الاساسى لغذاء الحيوانات الرعوية قى المنطقة. تم اختيار اربعةأنواع نباتية رعوية لدراستها و تنتشر فى هذه المنطقة بشكل كبير و دائمة التواجد طوال العام ، بالاضافة الى ان لهذه الأنواع درجات استساغة مختلفة لدى الحيوان و منها نبات القطف الملحى (نبات عالى الاستساغة) يليه نبات الدمران (متوسط الاستساغة) ثم الرتم (قليل الاستساغة) و اخيرا نبات الزيته الذى يعتبر نبات عديم الاستساغة لدى الحيوانات و تم استخدامه لمقارنة النتائج بالاضافة الى اعادة النظر فى تقييمه لاستخدامه كمادة رعوية.

تمت التحليلات الخاصة بهذه الدراسة بين معامل قسم الوراثة بكلية الزراعة جامعة عين شمس و معامل مركز بحوث الصحراء.

هدف هذه الدراسة هو:

 تقييم هذه الانواع النباتية الرعوية المختارة من حيث القيمة الغذائية المهضومة لكل نبات .بالاضافة الى الهدف الاساسى لتقييم الامان الحيوى لهذه النباتات و هو دراسة احتمالية وجود سمية وراثية لهذه الانواع النباتية على الحيوان و الانسان و لذلك تم تصميم تجربة معملية لمعرفة تاثيرهاالسمى الوراثى على نموذج للثدييات المعملية (الفئران البيضاء الكبيرة). تم اختيار عشوائى ل30 ذكر فار ابيض كبير تم تقسيمهاالى خمسة مجاميع و كل مجموعة تحتوى على 6 فئران تمثل المجموعة الاولى الفئران الغير معاملة و الاربع مجاميع الاخرى تمثل المعاملات بالاربع انواع النباتية تحت الدراسة. تم تجريع 15 فار ، و قد تمت المعاملات لفترتين 14،28 لجميع النباتات. تم استخدام معلقات من هذه النباتات المجففة و المطحونة مسبقا بتركيز( 2 % و/ح) باختبار جرعة واحدة (20 مجم/كجم ) حسب وزن كل حيوان لكل من الانواع النباتية الاربعة.

و يمكن تلخيص النتائج المتحصل عليها من هذه الدراسة كالتالى:

أولا:الدراسات البيئية و القيم  الغذائية لهذه الانواع النباتية الرعوية

1)            تم تحليل التربة المصاحبة للنباتات التى تم تجميعها من منطقة الساحل الشمالى الغربى بمصر و اوضحت النتائج ان نوع التربة رملية جيدة ، درجة الحموضة قاعدية فى الطبقات السطحية من التربة و تميل للحامضى الضعيف فى الطبقات السفلية، درجة التوصيل الكهربى كانت 5 م.مللىموز/سم. و بتحليل الكاتيونات الذائبة فى محلول التربة ظهر ان كاتيونات البوتاسيوم كانت 44.0  و الصوديوم ( 100.0) و الكالسيوم      ( 8.4 ) و اخيرا الماغنسيوم(6.1 )meq/100g.d.w. اما عند تحليل الانيونات الذائبة فى محلول التربة فقد اظهر ان انيون الكبريتات 0.31 اما انيون الكلوريد 42.1 .meq/100g.d.wt

2)            بتحليل المكونات الكيميائية لهذه الانواع النباتية الرعوية اظهرت  النتائج لنباتات القطف الملحى ، الدمران، الرتم و الزيتة على الترتيب كانت كالتالى:

 المادة الجافة : 47.74،40.48،50.55،44.04%

الرماد: 18.08، 22.47، 5.33، 26.8%

البروتين الخام :5.39، 4.20، 5.88، 4.68%

الالياف الخام :63.5، 18.5، 62.5، 52%

 مستخلص الاثير (اللبيدات) :.4.98، 2.77، 3.06، 2.735%

 اخيرا مستخلص النيتروجين الحر :8.04، 47.94، 23.72، 13.78%

3)            تم حساب القيم الغذائية المهضومة لهذه الانواع النباتية الرعوية من المعادلة التالية :

TDN= -14.84 + 1.331 (C.P) + 0.7923 (N.F.E.) + 0.9781 (E.E.) + 0.5133 (C.F.)

4)            ووجد ان اعلى قيمة كانت لنبات الزيتة(55.17 % ) تبعه نبات الرتم بقيمة %46.6 و يليه نبات الدمران (40.94 %) و كان اقلهم نبات القطف الملحى (36.18%).

ثانيا : التمييز و التوصيف الوراثى و البيوكيميائى  لهذه الانواع النباتية الرعوية

1)            تم قياس كمية البروتينات الكلية الموجودة فى اوراق العينات النباتية باستخدام طول موجى 595 و كانت النتائج كالتالى : تركيز البروتينات فى اوراق القطف الملحى( 37.03 ) ، الدمران ( 20.51 ) ، الرتم( 37.63 ) بينما اوراق الزيتة كانت تحتوىعلى ( 1.751 ) مجم/مل.

2)            تم تحليل البروتينات الكلية وراثيا عن طريق التفريد الكهربى لبروتينات بذور القطف الملحى و الرتم فقط و ذلك لعدم توفر بذور كل من الدمران و الزيته.

ثالثا: السمية الوراثية لهذه الانواع النباتية الرعوية

تم دراسة التأثيرات المختلفة للنباتات المختبرة على الفئران المعاملة من خلال :

1)            تأثيرها على متوسط الزيادة اليومية لاوزان اجسام الفئران بعد اسبوعين و اربعة اسابيع من المعاملة.  وقد اظهرت نتائج المعاملة لمدة اسبوعين زيادة غير معنوية فى متوسط اوزان الفئران المعاملة ما عدا المعاملة بالرتم اظهرت انخفاض معنوى ، بينما المعاملة لمدة اربعة اسابيع اظهرت انخفاض غير معنوى فى متوسط الاوزان بالمقارنة بالفئران الغير معاملة.

2)            تأثيرها على اوزان اعضاء الفئران مثل الرئة ، الكلى، القلب، الطحال و الخصى حيث اظهرت النتائج تاثيرات فى كلا المدتين (14،28 يوم من المعاملة). فقد وجدت فروق معنوية ( P<0.05 ) بين أوزان الطحال و الرئة و الخصى للفئران المعاملة و غير المعاملة، و فروق غير معنوية لأوزان القلب و الكلى بعد 14 يوم من المعاملة. بينما بعد 28 يوم من المعاملة أظهرت النتائج فروق معنوية ( P<0.05 ) لجميع أوزان الاعضاء ما عدا الكلى حيث كانت الفروق عالية المعنوية ( P<0.01 ). 

3)            من حيث تأثير هذه الأنواع النباتية علي أنسجة الفئران باستخدام التحليل  الهستوباثولوجى. و قد أظهرت التحليلات الهستوباثولوجية لعينات الكبد و الكلية للفئران المعاملة و مقارنتها بالأنسجة الطبيعية للفئران الغير معاملة بعد 14، 28 يوم من المعاملة وجود تأثيرات واضحة نتيجة المعاملات تمثلت فى حدوث تغييرات فى الوريد المركزى و المناطق البابية بالكبد و تغييرات فى منطقة القشرة و منطقة النخاع بالكلية و  كان اكثر هذه النباتات تأثيرا على كلا النسيجيان الكبد و الكلى  القطف و الزيتة والرتم و اقل هذه النباتات تأثيرا نبات الدمران حيث احدث تغييرات بسيطة جدا.

4)            و على مستوى الخلية تم عمل التحليل السيتولوجى للكروموسومات فى عينات خلايا النخاع الماخوذه من الفئران المعاملة و غير المعاملة لتقدير نسبة التغييرات الكروموسومية التركيبية فى العينات المعاملة مقارنة بالغير معاملة و قد أظهرت (كسور – فقد – فجوات ) فى الكروماتيدات و ظهور كروموسومات حلقية و قطع كروموسومية .   

5)            دراسة التأثير الطفرى لهذه الأنواع النباتية ، عن طريق تحليل الدنا بتقنية  تفاعل سلسلة البلمرة باستخدام بادىء مخصص لجين مثبط للأورام P53 و قد أظهرت النتائج انه لم تحدث  المعامة بهذه الانواع النباتية الرعوية اى تاثير طفرى فى تتابع هذا الجين و بالتالى لم يتم استحداث طفرات قد تؤدى الى اورام.

6)            دراسة تأثير هذه الانواع النباتية على التعبير الجينى ى الفئران المعاملة فروق بسيطة فى عدد حزم التفريد الكهربائى للبروتينات الكلية فى كبد الفئران المعاملة بعد 14 ،28 يوم من المعاملة مقارنة بحزم البروتينات الكلية للفئران الغير معاملة.

7)            دراسة التأثير علي التعبير الجينى للفئران من خلال دراسة تأثيرها على نظم التفريد الكهربى لبعض الإنزيمات (الفا بيتا استيريز، جلوتامات ترانسامينيز، بيروكسيديز). و قد لوحظ عدم حدوث تأثير على نشاط التعبير الجينى للإنزيمات فى كبد الفئران المعاملة بعد 14 ،28 يوم من المعاملة مقارنة بالفئران الغير معاملة، و لكن كانت هناك فروق بسيطة فى كثافة التعبير الجينى.

ABSTRACT

Marwa Naguib Mohamed Esmaail. ""Genetic evaluation of some range plants used as fodders in the North Western coastal zone in Egypt"" Unpublished Master of Science Thesis, Genetics Dept., Fac. of Agric. Ain Shams Univ.,2005

Atriplex halimus L. (chenopodiaceae), Salsola tetrandra Forssk. (Chenopodiaceae), Retama raetam Forssk. (Leguminaceae) and Limoniastrum monopetalum L. (Plumbaginaceae) are range plant species, which are distributed mainly in North Western Coastal Zone of Egypt. The present study was designed to evaluate the nutritive values of these range plant species which are different in their palatability. Using unpalatable plant L. monopetalum as a comparative plant material. In addition, the genetic toxicity investigation of these range plant species was done by studying their effects on male albino rats. Five groups contain six rats each was daily treated with oral gavages dose (20mg/kg) of suspension of each plant (2% w/v). Three rats of each group were treated for fourteen days and the other three for twenty-eight days. The results revealed that the percentage of total digestible nutrition (TDN %) are arranged in an opposite order against the palatability of these range plant species. The effect of these plants on body and organs weights of treated rats compared to the control group showed slightly reduction. The gene expression variations of treated rats were investigated through analysis of total protein and three isozyme systems, (i.e., β-Esterase, GOT and PEX). The three isozymes were expressed in both the control and the four treated groups. A little bit differences were observed in electrophoretic patterns of total protein between the control group and the four treated groups. There are histopathological changes were observed in the treated liver and kidneys tissues. Mutations of p53 tumor suppressor gene were studied in treated rats compared with the normal existence of p53 in control group. The ability of these range plant species to induce structural chromosomal aberrations in rat bone marrow cells after short term of treatments was discussed.

Key words: Atriplex halimus, chenopodiaceae, Salsola tetrandra, Retama raetam, Leguminaceae, Limoniastrum monopetalum, Plumbaginaceae, range plants, albino rats,  total digestible nutrition, palatability, isozymes, , β-Esterase, GOT, PEX, total protein, histopathological, p53 tumor suppressor gene,  chromosomal aberrations, bone marrow."