DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-29108-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41519842
تاريخ النشر: 2026-01-10
المؤلف: Alaa A. El‑Dahhar وآخرون
الموضوع الرئيسي: السيلينيوم في الأنظمة البيولوجية
نظرة عامة
بحثت الدراسة في تأثيرات استراتيجيات تعزيز السيلينيوم المختلفة في حمية أمهات سمك القاروص الأوروبي (Dicentrarchus labrax) على نضوجها الجنسي، والتكاثر، وجودة البيض، وقابلية بقاء النسل على مدى 85 يومًا. تم تقسيم 54 من الأمهات إلى ثلاث مجموعات غذائية: حمية تحكم بدون سيلينيوم (C)، حمية مدعمة بـ 0.3 ملغ من سيلينيوم الجسيمات النانوية لكل كغ (N-Se)، وحمية مدعمة بـ 4 ملغ من سيلينيوم العضوي لكل كغ (O-Se). تم تكرار كل نظام ثلاث مرات، وتم صياغة الحميات باستخدام الحبار، وعلف جاف عالي البروتين، والسردين. تم إيواء الأمهات في تسع خزانات دائرية، كل منها يستوعب ثلاثة ذكور وثلاث إناث، مع ظروف بيئية محكومة.
بعد العلاجات الغذائية، تم تحفيز الأمهات على التكاثر باستخدام حقنة من 13 ميكروغرام/كغ من نظير LHRH. وجدت الدراسة أن الحميات التجريبية عززت بشكل كبير هرمونات الأداء التناسلي، بما في ذلك هرمون اللوتين (LH)، وهرمون التحفيز الجريبي (FSH)، والتستوستيرون، مما يشير إلى أن تعزيز السيلينيوم قد يؤثر إيجابياً على النتائج التناسلية في سمك القاروص الأوروبي. كما دعمت المحافظة على جودة المياه المثلى ودورة الضوء المحكومة صحة الأمهات وقدراتها التناسلية خلال الدراسة.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الدور الحاسم ليرقات الأسماك البحرية عالية الجودة في صناعة الاستزراع المائي، مشددة على أهمية إدارة الأمهات بشكل فعال، لا سيما من حيث التغذية. وتؤكد أن الحالة الغذائية للأمهات تؤثر بشكل كبير على تشكيل الأمشاج وجودة اليرقات، حيث تم تحديد السيلينيوم (Se) كمكون غذائي حيوي. يمتد دور السيلينيوم إلى تخليق السيلينوبروتينات، التي تعتبر ضرورية للحماية من الأكسدة وعمليات الأيض الهرمونية، مما يعزز النجاح التناسلي وجودة النسل.
تشير الأبحاث إلى أنه بينما تم دراسة تأثيرات تعزيز السيلينيوم في مراحل اليرقات، لا يزال تأثيره على تغذية الأمهات غير مستكشف بشكل كاف. تناقش المقدمة مزايا جسيمات السيلينيوم النانوية (Se NPs)، التي تظهر زيادة في التوافر الحيوي وتقليل السمية مقارنة بأشكال أخرى. وقد أظهرت هذه الجسيمات النانوية أنها تعزز النمو، وتحمي من الإجهاد التأكسدي، وتعزز الاستجابة المناعية في الحيوانات المائية. تهدف الدراسة إلى التحقيق في تأثيرات مصادر السيلينيوم المختلفة على معايير تناسلية متنوعة في سمك القاروص الأوروبي (Dicentrarchus labrax)، مما يساهم في فهم أعمق لكيفية تأثير السيلينيوم الغذائي على أداء الأمهات وقابلية بقاء النسل في الاستزراع المائي.
طرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة في الدراسة. ويحدد المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك مصادرها وأي مواصفات ذات صلة، بالإضافة إلى المنهجيات المطبقة لجمع البيانات. يبرز القسم أهمية القابلية للتكرار والصرامة في إعداد التجربة، موضحًا الضوابط المطبقة والتحليلات الإحصائية المنفذة لضمان صحة النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات عن أحجام العينات، وتقنيات جمع البيانات، وأي برامج أو أدوات مستخدمة للتحليل. من خلال تقديم نظرة شاملة على الطرق، تهدف المؤلفون إلى تسهيل الفهم وتكرار الدراسة، مما يساهم في النقاش العلمي الأوسع.
نتائج
تشير نتائج الدراسة حول الهرمونات التناسلية في *Dicentrarchus labrax* (سمك القاروص الأوروبي) إلى اختلافات كبيرة في مستويات الهرمونات بين الأمهات التي تم تغذيتها بحميات مختلفة خلال فترة النضوج. أظهر الذكور الذين تناولوا حمية N-Se أعلى مستويات من هرمون اللوتين (LH)، وهرمون التحفيز الجريبي (FSH)، والتستوستيرون (T)، متجاوزين أولئك في مجموعة التحكم. كما أدت حمية O-Se إلى ارتفاع مستويات الهرمونات مقارنة بمجموعة التحكم، ولكنها كانت أقل من تلك الناتجة عن حمية N-Se، مع دلالة إحصائية (P ≤ 0.01).
في الإناث، أدت حمية N-Se إلى مستويات أعلى بشكل ملحوظ من LH وFSH والإستروجين مقارنة بكل من حميتي O-Se والتحكم. على الرغم من أن الإناث في حمية O-Se أظهرت زيادة في مستويات الهرمونات بالنسبة لمجموعة التحكم، إلا أن هذه المستويات كانت لا تزال أقل من تلك في مجموعة N-Se (P ≤ 0.01). على وجه التحديد، كانت الزيادات في LH للذكور 94.4% لـ N-Se و63.6% لـ O-Se، بينما أظهرت الإناث زيادات بنسبة 52.7% و28.7%، على التوالي. بالنسبة لـ FSH، شهد الذكور زيادات بنسبة 56.3% و17.5%، وكانت الإناث قد زادت بنسبة 41.9% و36.3%. زادت مستويات التستوستيرون في الذكور بنسبة 31.5% و18.3%، بينما أظهرت الإناث زيادات في الإستروجين بنسبة 46.8% و29.8%. تؤكد هذه النتائج تأثير أشكال السيلينيوم الغذائية على مستويات الهرمونات التناسلية في سمك القاروص الأوروبي.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثيرات تعزيز السيلينيوم الغذائي على الأداء التناسلي وجودة اليرقات لأمهات سمك القاروص الأوروبي. شمل التصميم التجريبي ثلاث علاجات غذائية على مدى 85 يومًا: حمية تحكم بدون سيلينيوم، وحمية مدعمة بالسيلينيوم النانوي (N-Se)، وحمية مدعمة بالسيلينيوم العضوي (O-Se). أشارت النتائج إلى أن الأمهات التي تغذت على N-Se وO-Se أظهرت مستويات أعلى بشكل ملحوظ من البروتين الكلي، والألبومين، والغلوبيولين، ونشاط الليزوزيم مقارنة بمجموعة التحكم، مما يشير إلى استجابات مناعية محسنة. بالإضافة إلى ذلك، أدت هذه الحميات الغنية بالسيلينيوم إلى انخفاض مستويات الكوليسترول، والدهون الثلاثية، والدهون في البلازما، مما يدل على تحسين الصحة الأيضية.
كانت النتائج التناسلية ملحوظة بشكل إيجابي في المجموعات المدعمة بالسيلينيوم، مع زيادة في الخصوبة النسبية، وأقطار البيض الأكبر، ومعدلات أعلى من الإخصاب وقابلية الفقس. على وجه التحديد، أدت حمية N-Se إلى زيادة بنسبة 26.3% في معدلات الإخصاب ونسبة فقس بلغت 92.69%، متفوقة على كل من حميتي O-Se والتحكم. علاوة على ذلك، كشفت تقييمات جودة اليرقات عن تحسين معدلات البقاء، ومقاييس النمو، وتكوين مثانة السباحة في اليرقات من الأمهات التي تغذت على حميات غنية بالسيلينيوم. تؤكد هذه النتائج على إمكانية تعزيز السيلينيوم في تحسين النجاح التناسلي وقابلية بقاء اليرقات في ممارسات الاستزراع المائي.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-29108-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41519842
Publication Date: 2026-01-10
Author(s): Alaa A. El‑Dahhar et al.
Primary Topic: Selenium in Biological Systems
Overview
The research examined the effects of various Selenium fortification strategies in the diets of European sea bass (Dicentrarchus labrax) broodstock on their sexual maturation, spawning, egg quality, and offspring viability over an 85-day period. A total of 54 broodstock were divided into three dietary groups: a control diet without Selenium (C), a diet supplemented with 0.3 mg of nanoparticle Selenium per kg (N-Se), and a diet supplemented with 4 mg of organic Selenium per kg (O-Se). Each regimen was replicated three times, and the diets were formulated with squid, high-protein dry feed, and sardines. The broodstock were housed in nine circular tanks, each accommodating three males and three females, with controlled environmental conditions.
Following the dietary treatments, broodstock were induced to spawn using an injection of 13 µg/kg of LHRH analog. The study found that the experimental diets significantly enhanced reproductive performance hormones, including luteinizing hormone (LH), follicle-stimulating hormone (FSH), and testosterone, indicating that Selenium supplementation may positively influence reproductive outcomes in European sea bass. The maintenance of optimal water quality and a controlled light cycle further supported the broodstock’s health and reproductive capabilities during the study.
Introduction
The introduction highlights the critical role of high-quality marine fish larvae in the aquaculture industry, emphasizing the importance of effective broodstock management, particularly in terms of nutrition. It underscores that the nutritional status of broodstock significantly influences gamete formation and larval quality, with Selenium (Se) identified as a vital dietary component. Selenium’s role extends to the synthesis of selenoproteins, which are essential for antioxidant protection and hormone metabolism, thereby enhancing reproductive success and offspring quality.
Research indicates that while the effects of Selenium supplementation have been studied in juvenile stages, its impact on broodstock nutrition remains underexplored. The introduction discusses the advantages of Selenium nanoparticles (Se NPs), which exhibit increased bioavailability and reduced toxicity compared to other forms. These nanoparticles are shown to promote growth, protect against oxidative stress, and enhance immune responses in aquatic animals. The study aims to investigate the effects of different Selenium sources on various reproductive parameters in European Sea bass (Dicentrarchus labrax), contributing to a deeper understanding of how dietary Selenium influences broodstock performance and offspring viability in aquaculture.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including their sources and any relevant specifications, as well as the methodologies applied to gather data. The section emphasizes the importance of reproducibility and rigor in the experimental setup, describing the controls implemented and the statistical analyses performed to ensure the validity of the results.
Additionally, the section may include information on sample sizes, data collection techniques, and any software or tools utilized for analysis. By providing a comprehensive overview of the methods, the authors aim to facilitate understanding and replication of the study, thereby contributing to the broader scientific discourse.
Results
The results of the study on reproductive hormones in *Dicentrarchus labrax* (European seabass) indicate significant differences in hormone levels among broodstock fed different diets during the maturation period. Males on the N-Se diet exhibited the highest levels of luteinizing hormone (LH), follicle-stimulating hormone (FSH), and testosterone (T), surpassing those in the control group. The O-Se diet also resulted in elevated hormone levels compared to the control, but these were lower than those from the N-Se diet, with statistical significance (P ≤ 0.01).
In females, the N-Se diet led to significantly higher levels of LH, FSH, and estradiol compared to both the O-Se and control diets. Although females on the O-Se diet showed increased hormone levels relative to the control, these were still lower than those in the N-Se group (P ≤ 0.01). Specifically, the increases in LH for males were 94.4% for N-Se and 63.6% for O-Se, while females showed increases of 52.7% and 28.7%, respectively. For FSH, males experienced increases of 56.3% and 17.5%, and females had increases of 41.9% and 36.3%. Testosterone levels in males increased by 31.5% and 18.3%, while females exhibited increases in estradiol of 46.8% and 29.8%. These findings underscore the impact of dietary selenium forms on reproductive hormone levels in European seabass.
Discussion
In this study, the effects of dietary selenium supplementation on the reproductive performance and larval quality of European seabass broodstock were investigated. The experimental design involved three dietary treatments over an 85-day period: a control diet without selenium, a diet supplemented with nano-selenium (N-Se), and a diet supplemented with organic selenium (O-Se). The findings indicated that broodstock fed with N-Se and O-Se exhibited significantly higher levels of total protein, albumin, globulin, and lysozyme activity compared to the control group, suggesting enhanced immune responses. Additionally, these selenium-enriched diets resulted in lower plasma levels of cholesterol, triglycerides, and lipids, indicating improved metabolic health.
The reproductive outcomes were notably favorable in the selenium-supplemented groups, with increased relative fecundity, larger egg diameters, and higher rates of fertilization and hatchability. Specifically, the N-Se diet led to a 26.3% increase in fertilization rates and a hatchability percentage of 92.69%, outperforming both the O-Se and control diets. Furthermore, larval quality assessments revealed improved survival rates, growth metrics, and swim bladder formation in larvae from mothers fed selenium-enriched diets. These results underscore the potential of selenium supplementation in enhancing reproductive success and larval viability in aquaculture practices.