وبلاگ

گیاه چای از تیره Teaceae است. نوع پرورشی آن بنام کاملیا سیننسیس است و به دو صورت وحشی و پرورش یافته است. در حالت وحشی ارتفاع آن به 10 متر می رسد که اغلب در کشورهای خاور دور می­ روید، انواع پرورشی آن دارای ارتفاع 50 سانتیمتر است که حداکثر به 2متر می رسد. ارتفاع مناسب رشد گیاه چای در حدود 5000 پا بالاتر از سطح دریا می باشد(Chengelis et al., 2006). چای پس از آب متداول ترین نوشیدنی در میان بسیاری از مردم سراسر جهان است و همچنین به دلیل تاثیر مفید مصرف آن بر سلامتی مورد توجه بسیاری افراد قرار گرفته است. در انواع چای از برگ های جوان و لطیف گیاهی به نام کاملیا سینسیس، برگ های تازه گلچین شده، برای تولید چای سیاه (تخمیری)، چای اولانگ چینی (نیمه تخمیری) و چای سبز و سفید (تخمیر نشده) فرآوری می شود. مصرف کنندگان چای

 سیاه در سطح جهان از چای سبز بسیار بیشترهستند. با این وجود، در سال های اخیر مصرف چای سبز به ویژه در کشورهای غربی به دلایل زیر افزایش یافته است:

 

کاهش خطر ابتلا به بیماریهای قلبی- عروقی، و انواع سرطان ها، تورم روده، کبد و بیماری های عصبی، دیابت و حتی کاهش وزن. این فواید سلامتی به دلیل میزان زیاد کاتچین در این نوع چای می باشد. از آنجایی که شیوه فرآوری چای سیاه، سبز، سفید و اولانگ با یکدیگر متفاوت است، تاثیر بالقوه و مفید آنها به دلیل میزان آنتی اکسیدان موجود در آنها می باشد. در بسیاری از تحقیقات و بررسی ها فعالیت آنتی اکسیدانی این چای ها با یکدیگر مقایسه شده اند و نتیجه ای که تاکنون به آن دست پیدا کرده اند به صورت زیر است:

 

چای سبز> اولانگ>چای سیاه

 

همچنین بسیاری از بررسی ها نشان داده اند که چای سیاه از چای سبز بهتر است در صورتی گزارشات دیگر اختلاف بارزی بین این دو چای مشاهده نشده است. متغیرها و دلایل متعددی که بر روی ترکیبات چای تاثیر می گذارند مانند نوع خاک و مواد مغذی آن، شرایط رشد (فصل، آب و هوا و خاک)، مسائل باغبانی (چیدن با دست یا دستگاه، سن برگ ها) و تکنولوژی های مختلف شرکت های فرآوری چای ممکن است دلیل این گزارشات متناقض باشد. از این رو، دقیقا مقایسه فعالیت آنتی اکسیدانی چای های سیاه، سفید و سبز صحیح نمی باشد مگر اینکه این متغیرها را به حداقل رسیده و شرایط باشد.

:
همانطور که می‌دانیم ژنراتور یکی از اجزای اصلی موجود در هر نیروگاهی است و از آنجا که سیستم تحریک مهم‌ترین جزء هر ژنراتور را شامل می‌شود لذا سیستم تحریک نقش بسیار مهمی، در تولید برق دارد.
یکی از کاربردهای مهم سیستم تحریک، این است كه می‌تواند ژنراتور را طوری هدایت کند كه ژنراتور در ناحیه امن (محدوده پایداری) باقی بماند.
لذا با توجه به اهمیت و جایگاه بسیار مهم سیستم تحریک در نیروگاه ها، طبیعی است که حساسیت روی سیستم تحریک بالا می رود و اگر مشکلی در سیستم تحریک ایجاد شود، این مشکل به طور مستقیم روی ژنراتور اثر می‌گذارد. به عنوان مثال در صورت عملكرد نا مناسب محدود کننده زیر تحریک و یا فوق تحریک ژنراتور آسیب می‌ببیند و در صورت ایجاد مشکل در ژنراتور ناپایداری در شبکه نیز به وجود خواهد آمد. جالب است که تمام نوساناتی که در شبکه ایجاد می‌شود از لحاظ ولتاژی و تا حدی از لحاظ فرکانسی، سیستم تحریک تا حدودی می‌تواند به آنها پاسخ دهد. تمام این موارد نشان‌دهنده اهمیت سیستم تحریک می‌باشد و همین اهمیت هم باعث می‌شود که وقتی ما می‌خواهیم سیستم تحریکی را عیب یابی کنیم باید اولاً تمام این اهمیت‌ها را در نظر بگیریم ثانیاً رفع عیب را در زمان کوتاهی انجام دهیم چرا که اگر عیب در مدت زمان کوتاه برطرف نشود به معنای آن است که در تولید برق توسط نیروگاه وقفه ایجاد شده است و این وقفه در تولید برای نیروگاه ضرر اقتصادی را به همراه دارد لذا لازم است که شناخت کافی نسبت به اجزای سیستم تحریک داشته باشیم . درسیستم تحریک استاتیك3 مؤلفه اصلی وجود دارند: قسمت كنترل، پل یكسوساز و ترانسفورماتور قدرت كه در تركیب باهم میدان ژنراتور را برای دستیابی به ولتاژ خروجی مناسب، كنترل می‌‌كنند. مدلسازی این سیستم می‌تواند بسیاری از تحلیل‌ها و آنالیزها را در این سیستم راحت‌تر کند. روش های مدلسازی ریاضی به سه دسته تحلیلی، آزمایشی و تركیبی تقسیم می‌شوند. در مدلسازی تحلیلی، معمولاً سیستم اصلی مورد مطالعه به مجموعه ای از سیستمهای فرعی تقسیم می‌شود. سپس مدل كلی با تركیب این مدلهای فرعی بدست می‌آید. برای بدست آوردن رابطه ورودی و خروجی هر قسمت، از قوانین فیزیكی حاكم بر اجزای سیستم استفاده می‌شود. در مدلسازی آزمایشی با انجام آزمایش بر روی سیستم واقعی و ضبط ورودیها و خروجی ها در حین آزمایش و پردازش سیگنالهای ضبط شده، مدل سیستم بدست می‌آید. در مدل سازی تركیبی ساختار مدل به روش تحلیلی و پارامترهای آن به روش آزمایشی محاسبه می‌گردند .در مدلسازی تحلیلی سیستم تحریک، برای هر یک از اجزای این سیستم، مدل ریاضی منطبق بر ساختار آن در نظر گرفته می‌شود. بر اساس مقادیر عناصر و نیز اندازه‌گیری‌های انجام شده پارامترهای مدل هر یک از اجزا بدست می‌آید. در این پایان‌نامه می‌خواهیم مدلسازی سیستم تحریک ژنراتور سنکرون را با استفاده مدل همه قسمت‌های سیستم و به صورت توزیع شده بدست آوریم. در واقع برای آنالیز دقیق و صحیح سیستم تحریک باید یک مدل کامل و با در نظر گرفتن جزییات از جمله اثر پوستی در نظر گرفت
 1-2- بیان مسئله:
وظیفه اصلی سیستم تحریک تأمین جریان تحریک ماشین سنکرون است بعلاوه با کنترل ولتاژ تحریک وظیفه کنترل و حفاظت یک سیستم قدرت را بر عهده دارد. ]1[
برای تحریک ماشین‌های سنکرون روش‌های مختلفی وجود دارد ، این روش‌ها با پیشرفت تکنولوژی و گذشت زمان یکی پس از دیگری ابداع شده و برخی از این روش‌ها دارای معایبی بوده که باعث شده است به فکر تغییر سیستم و اصلاح وارتقاء آن‌ ها بیفتیم. ]2[
سیستم تحریک با تغییر جریان dc سیم‌پیچ تحریک واقع بر روی رتور نیروی محرکه تولید شده ژنراتور را کنترل می‌کند وبا تغییر نیروی محرکه ژنراتور نه تنها ولتاژ خروجی تنظیم می‌شود بلکه ضریب قدرت و دامنه جریان نیز کنترل می‌شود.
مهمترین اجرا سیستم تحریک]3[ ]4[:
1- تحریک کننده: تامین توان جریان مستقیم مورد نیاز سیم پیچ تحریک (بخش توان سیستم تحریک)
2- تنظیم‌کننده: سیگنالهای کنترل ورودی را به سطح و شکلی که برای کنترل تحریک‌کننده مناسب است تقویت و پردازش می‌کند. این بلوک شامل تنظیم کننده‌ها و نیز توابع پایدارساز سیستم تحریک می‌باشد.
3- مبدل ولتاژ پایانه و جبرانگر بار:
4- پایدارساز سیستم قدرت:
5- مدارهای محدودکننده و حفاظتی: شامل مجموعه وسیعی از توابع کنترلی و حفاظتی برای اطمینان از اینکه از حدود توانایی‌های

 تحریک‌کننده و و ژنراتور تجاوز نشود.

با توجه به عدم دسترسی به اطلاعات و مدارك كامل و گاهی مغایرت مدارك با واقعیت و نیز تغییر مشخصه مدارات الكترونیكی، الكتریكی و مكانیكی واحدهای تولید انرژی با گذشت زمان و تنظیم كنترل‌كننده‌ها بر اساس مقادیر زمان نصب واحد، تعیین پارامترهای مدل دینامیكی سیستمهای قدرت ضروری است. ]5 [این الزام با گسترش شبكه و معرفی سیستمهای تحریک سریع بویژه پایداركننده‌های سیستم قدرت و لزوم تنظیم آنها كه فقط با شبیه‌سازی‌های مطمئن مقدور است، اهمیت خود را بیشتر نشان می‌دهد. ]6[
1-3- جنبۀ نوآوری و جدید بودن تحقیق:
تاکنون در تحقیقات انجام شده بر روی مدلسازی سیستم تحریک،به مدل توزیع شده تمام قسمت‌ها به طور یکجا و با در نظر گرفته شدن اثر توجه ویژه‌ای نشده است. از طرفی در این پایان‌نامه با در نظر گرفتن اثر پوستی یک مدل کلی و توزیع شده برای سیستم تحریک به دست خواهیم آوردن و همچنین در صورت امکان مدل یکسوساز تریستوری را هم در مدل کلی در نظر خواهیم گرفت. همچنین با بهره گرفتن از SIMULINK/MATLAB کارآمد بودن این سیستم را نشان خواهیم داد.
1-4- فرضیه‌ها:
مطالعات نشان می‌دهد مدلسازی دقیق و جامع سیستم تحریک می‌تواند آنالیز و تحلیل سیستم کلی یک ژنراتور سنکرون جهت تولید برق را راحت‌تر کند. می‌توان با در نظر گرفتن اثر پوستی و اثر یاتاقان‌ها و حتی مدل کلی یکسوساز تریستوری این مدل را به مدل واقعی نزدیک‌تر کرد و در جهت میرا کردن نوسانات سیم پیچ تحریک برای طراحی کنترل‌کننده از آن استفاده نمود. فرایندهای تحلیلی با بهره گرفتن از این مدل بهبود بهره‌برداری اقتصادی و تامین دائمی برق مورد نیاز را به همراه خواهد داشت.
– با بهره گرفتن از نرم‌افزار قدرتمند SIMULINK/MATLAB کار شبیه‌سازی کل صورت می‌گیرد.
2-1- اهداف تحقیق (شامل اهداف علمی، کاربردی وروش‌های خاص انجام تحقیق):
2-1-1- اهداف علمی تحقیق:
بدست آوردن مدل توزیع شده سیستم تحریک ژنراتور سنکرون با در نظر گرفتن اثر پوستی و استفاده از این مدل برای میرا کردن نوسانات ولتاژ سیم پیچ تحریک.
استفاده از SIMULINK/MATLAB برای شبیه سازی سیستم مورد نظر می‌باشد.
2-1-2 اهداف کاربردی تحقیق:
برای تامین تغذیه دایمی سیستم تحریک ژنراتور سنکرون برق مورد نیاز از خروجی ژنراتور مورد استفاده قرار می­گیرد. استفاده از مدل کلی و توزیع شده سیستم تحریک می‌تواند بسیاری از تحلیل‌ها و آنالیزها را ساده‌تر کند. کاهش تلفات کمتر، هزینه سرمایه‌گذاری کمتر و نیاز به دایمی بودن سیستم برق تولیدی در ژنراتور سنکرون و سایر مزایای دیگر اجرای چنین پایان نامه‌ای را در جهت مناسب‌ترین الگوی طراحی و مدلسازی تغذیه سیستم تحریک لازم می­شمارد.
کشور عزیزمان ایران به واسطه وسعت جغرافیایی دارای مراکز تولید برق متعددی می‌باشد که درصد بالایی ازاین مراکز همگی با بهره گرفتن از ژنراتورهای سنکرون برق مورد نیاز کشور را تولید می‌کنند. از طرف تامین برق سیستم تحریک این ژنراتورها نیازمند یک طراحی جامع و کاملی است که در تمام شرایط بتواند برق مورد نیاز این سیستم را و تنظیم ولتاژ مناسب تهیه کند. در این راستا باید مطالعات جامعی برای طراحی تغذیه این سیستم‌ها صورت پذیرد. بدست آوردن مدل کلی این سیستم می‌تواند دید جامعی به مهندسین جهت طراحی بهتر سیستم تولید برق بدهد.
این پایان‌نامه مورد استفاده بخش تولید انرژی برق و مولدهای الکتریکی می‌تواند قرار گیرد.
2-2- نوع روش کار:
روش کار بدین صورت می‌باشد:
1- جمع‌ آوری منابع و مقالات مرتبط با موضوع
2- هدف مدلسازی توزیع شده برای سیستم تحریک استاتیک است. این مدل باید دقت کافی داشته باشد به طوری که بتوان به وسیله آن اعوجاجات ولتاژ سیم پیچ ژنراتور سنکرون را میرا کرد .
3- تهیه SIMULINK سیستم طراحی شده در محیط MATLAB برای شبیه‌سازی کلی سیستم.
2-3-پرسش اصلی تحقیق(مسأله تحقیق):
– آیا استفاده از مدل توزیع شده سیستم تحریک در بهبود طراحی کلی سیستم جهت میرا کردن نوسانات، کاربردی است.
– آیا مدل توزیع شده کلی می‌تواند رفتار سیستم را به درستی شبیه‌سازی کند؟
به دنبال مدلسازی توزیع شده برای سیستم تحریک استاتیک می‌باشیم به طوری که از این مدل برای میرا کردن اعوجاجات ولتاژ سیم پیچ ژنراتور سنکرون استفاده کنیم. با توجه به اینکه دراین حالت از یک منبع تولید ولتاژ سه فاز مستقل استفاده شده است باید این طراحی به بهترین نحوه انجام گیرد که در برابر اغتشاشات از این نوع بسیار مقاوم باشد.طراحی بدست آمده در SIMULIK/MATLAB اجرا می­ شود و در حالاتهای مختلف مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
اهمیت مدلسازی سیستم تحریک ناشی از تأثیر آن بر پایداری‌گذرا و دینامیكی شبكه است.]7[ ]8[ قابلیت سیستم تحریک در تامین جریان میدان ژنراتور نقش عمده‌ای در پایداری‌گذرای شبكه به هنگام یک اغتشاش بزرگ مثل اتصال كوتاه دارد. همچنین فیدبك تنظیم ولتاژ كه از طریق سیستم تحریک بسته می‌شود، رفتار شبكه برای اغتشاش كوچك را تحت تأثیر قرار می‌دهد بنابراین سیستم تحریک یک عنصر كلیدی در مطالعات دینامیكی است.
روش های مدلسازی ریاضی به سه دسته تحلیلی، آزمایشی و تركیبی تقسیم می‌شوند. در مدلسازی تحلیلی، معمولاً سیستم اصلی مورد مطالعه به مجموعه‌ای از سیستمهای فرعی تقسیم می‌شود. سپس مدل كلی با تركیب این مدلهای فرعی بدست می‌آید. برای بدست آوردن رابطه ورودی و خروجی هر قسمت، از قوانین فیزیكی حاكم بر اجزای سیستم استفاده می‌شود. در مدلسازی آزمایشی با انجام آزمایش بر روی سیستم واقعی و ضبط ورودیها و خروجی ها در حین آزمایش و پردازش سیگنالهای ضبط شده، مدل سیستم بدست می‌آید. در مدل سازی تركیبی ساختار مدل به روش تحلیلی و پارامترهای آن به روش آزمایشی محاسبه می گردند. ]9[
در مرجع]10[ و ]11[ مدل کلی سیستم تحریک را بدست آورده است ولی اثر پوستی در آنها لحاظ نشده است. در مرجع ]12[ یک مدل کلی برای سیستم تحریک در نظر گرفته شده است ولی علاوه بر اثر پوستی، مدل یکسوساز را نیز در نظر گرفته نشده است.
در این پایان‌نامه می‌خواهیم یک مدل دقیقی از سیستم تحریک داشته باشم که علاوه بر اثر پوستی، مدل یکسوساز تریستوری را نیز در آن لحاظ کنیم به طوری که رفتار واقعی سیستم را به خوبی شبیه‌سازی کند. در ادامه از این مدل برای میرا کردن نوسانات سیستم با طراحی درست کنترل کننده‌ها و خود سیستم، استفاده می‌کنیم.

جامعه ورزشی در جهت قهرمانی و حرفه­ای شدن در حال حرکت است و هر کسی به هر دلیل و هدفی ممکن است در یک فعالیت ورزشی و برنامه تمرینی خاص شرکت کند، اما توجه به این مسئله که استعداد ورزشی یکی از مهمترین عوامل در دستیابی به سطح بالای عملکرد ورزشی است نیز مهم است در ضمن برای شکوفایی این استعداد، مربیگری مبتنی بر اصول عملی ورزش نیز ضروری به شمار می‌رود. از این رو ضمن شناخت این استعداد باید به شیوه ای صحیح آن را رشد و توسعه داد. معمولا متخصصین ورزش معتقدند که برای دستیابی به سطح بالای عملکرد ورزشی باید ضمن شناخت ورزش، با روش‌های مختلف تمرین به توسعه سطح عملکرد و آمادگی افراد پرداخته شود.

 

انگیزه و پیشرفت و دستیابی به اوج توانمندی در اجرای مهارت ­ها، مربیان را برآن داشته است تا روش‌ها و راه های تمرینی متفاوتی را جهت موفقیت ورزشکاران به کار گیرند. برای پیشرفت در هر رشته ورزشی، ضمن آگاهی لازم از اصول و فنون آن ورزش، باید ورزشکار از آمادگی بدنی لازم و اختصاصی برخوردار باشد(ادیب­پور، 1380). برای رسیدن به این آمادگی، یکی از شیوه‌های تمرینی که توسط مربیان به کار گرفته می‌شود تمرینات پلایومتریک است. از آنجایی که هر ورزشکاری برای قویتر و سریعتر بودن تلاش می‌کند پس این نوع تمرینات را می‌توان برای بهبود قدرت و سرعت ورزشکاران جهت افزایش آمادگی و توانایی آنها به کار گرفت. شروع به کارگیری این نوع تمرینات از دهه 1960 بوده که  از آن به عنوان یک روش تمرینی زود بازده استفاده می‌شد. این تمرینات با بهره گرفتن از مکانیسم بازتاب کششی برای رسیدن به اهداف ورزشی مفید بوده و در بسیاری از ورزش‌ها چون والیبال، بسکتبال، دوو میدانی، شنا و… کاربرد داشته است (ادیب­پور، 1380).

 

رشته کشتی از جمله رشته­های ورزشی است که در آن آمادگی جسمانی اهمیت بالایی دارد. پس ورزشکار برای دستیابی به رکورد خوب باید میزان، آمادگی و توان بدنی خود را بالا ببرد که این هدف می‌تواند از طریق تمرینات پلایومتریک فراهم شود و به ورزشکار در بهبود و توسعه آمادگی جسمانی و کسب قهرمانی خوب کمک می‌کند. در این تحقیق سعی بر این خواهد بود که به بررسی تاثیر تمرینات پلایومتریک بر فاكتورهای آمادگی جسمانی دانش ­آموزان كشتی­گیر به عنوان آینده­سازان این رشته ورزشی پرطرفدار كشورمان پرداخته شود تا شاید بتوان با کسب اطلاعات، کمکی به ورزشکاران و مربیان نمود (بومپا،[1] 1982).          

 

1-2- بیان مساله

 

پیشرفت­های علوم ورزشی در سال­های اخیر بسیار چشمگیر بوده و آمادگی جسمانی نیز به عنوان بخش مهمی‌از این پیشرفت­ها، از تنوع، تغییر و توسعه به دور نبوده است. انجام تمرینات خاص برای رسیدن به آمادگی مطلوب در رشته­های ورزشی و همچنین در بحث تندرستی عمومی‌اهمیت ویژه­ای دارد. اگر این تمرینات بر پایه تحقیقات علمی‌استوار باشد، نتایج بهتری در پی خواهد داشت. از بین عوامل آمادگی جسمانی، توان عاملی مهم در موفقیت ورزشکاران محسوب می­ شود و توان بی­هوازی اندام تحتانی عامل مهمی‌در رشته­هایی مانند فوتبال، بسکتبال، تکواندو و غیره است. در چند دهه اخیر، روش­های مختلفی مانند تمرینات با وزنه و تمرینات سرعتی برای تقویت توان بی­هوازی اندام تحتانی به کار برده شده است. اخیرا تمرینات پلایومتریک به عنوان شیوه­ای موثر، مورد توجه مربیانی قرار گرفته که در پی تقویت عملکردهای سرعتی و انفجاری ورزشکاران هستند. اصولا ویژگی ذاتی این نوع تمرینات، تلفیق قدرت و سرعت برای تولید توان است. این تمرینات با درگیر کردن تعداد بیشتری از تارهای عضلانی در اثر فعال شدن دوک‌های عضلانی و بهره مندی از ویژگی الاستیک یا کشسانی عضلات، سازگاری‌های عملکردی مختلفی در عضلات به وجود می‌آورند که نتیجه آن عملکرد بهتر و هماهنگ تر عضلات (هماهنگی در بکارگیری عضلات) و ایجاد قدرت انفجاری بیشتر در عمل است. این سازگاری، بویژه در رشته‌هایی که نیازمند پرش‌های پیاپی به مدت طولانی اند، اهمیت بیشتری دارد (نبی زاده و همکاران،1393).

 

آمادگی جسمانی همچنین مجموعه ای از ویژگی‌های ذاتی و اکتسابی است که توانایی اجرای فعالیت بدنی را تعیین می‌کند (سندگل،1372) و ایجاد سلامت عمومی‌مهمترین نقشی است که می‌توان از آن انتظار داشت. از جمله فاکتورهای مهم آمادگی جسمانی می­توان توان بی­هوازی، چابکی، قدرت و انعطاف­پذیری را نام برد (هامپری [2]و همکاران،1999).

 

در علم فیزیک توان عبارت است از انجام کاری معین در واحد زمان است. اغلب رشته‌های ورزشی دارای اجرای فعالیت‌های کوتاه مدت و سریع با بازده توان حداکثر، نیاز دارند. در واقع توان انفجاری نشانه ظرفیت و قابلیت دستگاه متابولیکی برای تأمین انرژی در غیاب اکسیژن است. بدین ترتیب اندازه‌گیری این قابلیت برای ارزیابی برنامه‌های تمرین و گزینش ورزشکاران زبده از اهمیت زیادی برخوردار است (مارکویچ[3] و همکاران، 2007).

 

تا دهه شصت میلادی، طراحی تمرینات بدنسازی بیشتر به کار مقاومتی برای افزایش قدرت یا سرعت محدود می­شده است. پس از آن، تمرینات مذکور تنها پیش­درآمدی برای تمرینات اصلی توانی یعنی تمرینات پلایومتریک محسوب شدند. در یک تعریف عملیاتی، حرکت پلایومتریک فعالیتی سریع و قدرتمند است که با بهره گرفتن از یک پیش­ حرکت کششی و سریع که محرک رفلکس کششی است، اجرا می­ شود. در تمرینات پلایومتریک، با درگیر نمودن بیشتر اجزای کشش­ پذیر طبیعی عضله (تاندون­ها) و رفلکس کششی تلاش می­ شود توان حرکات اجرایی افزایش یابد (کوین و همکاران، ). علاوه بر این، به نظر می­رسد که بازدارندگی متقابل عصبی نیز در تسهیل این فرایند نقش داشته باشد (مک­کاتی[4] و همکاران، 2007. بنجامین و همکاران، 2005.گاردینر). پلایومتریک، تمریناتی است که عضلات را قادر می‌سازد در کوتاه‌ترین زمان ممکن، حداکثر قدرت خود را اعمال کند و فرایند چرخه کشیده شدن ـ کوتاه شدن انقباض عضلانی، پایه اصلی این تمرین است (کوین[5] و همکاران، 2009).

 

مزیّت این تمرین در این است که موجب آمادگی دستگاه عصبی ـ عضلانی می‌شود و در نتیجه به ورزشکاران اجازه می‌دهد تا در فعالیت‌هایی که همراه با تغییر جهت می‌باشند، به نحو قدرتمند و سریعی اجرای وظیفه نمایند. با انجام این گونه تمرینات، زمان موردنیاز برای تغییر جهت، کاهش یافته و در نتیجه، سرعت و توان انفجاری، افزایش می‌یابد. لذا، ورزشکارانی که در رشته‌های مختلف به توان نیاز دارند، می‌توانند از تمرینات پلایومتریک بسیار سود ببرند. مزیت دیگر این تمرینات، نوع حرکات آن است که آموزش و یادگیری آن‌ ها بسیار ساده و آسان می‌باشد (کلوندی[6] و همکاران، 1390).

 

اما همانند تمرینات استقامتی و مقاومتی، در تمرینات پلایومتریک نیز ضرورت دارد تا نوع حرکت، تعداد وهله­های تمرینی، تعداد تکرار حرکت در هر وهله و شدت بار هر تکرار به دقت طراحی شود. در غیر این صورت، ورزشکار یا با کم­تمرینی روبه­رو می­ شود و پیشرفت چندانی نخواهد نمود و یا با بیش­ تمرینی روبرو شده و خیلی سریع دچار آسیب می­ شود. بر اساس اصل ویژگی تمرین، نوع حرکات پلایومتریک باید تا حد ممکن مشابه حرکات ورزش مورد نظر باشد (کوین و همکاران، 2009. پوتاچ[7]، 2003. بومپاف[8] 1382). اما اینکه این تمرینات با چه شدت و چه مدتی باید انجام شوند؟ همچنین اینکه آیا این تمرینات بر فاکتورهای مختلف آمادگی جسمانی (توان بی­هوازی، چابکی، انعطاف­پذیری، استقامت عضلانی) آن هم در کشتی­گیران و مخصوصا کشتی­گیران جوان تاثیر دارد یا نه؟ سوالی است که لازم است تا تحقیقات بیشتری پیرامون آن انجام شود.

 

یکی از عوامل مهم که در اجرای حرکات مختلف رشته ورزشی کشتی کاربرد دارد، قدرت عضلانی و توان انفجاری اندام تحتانی است. همچنین، یکی از جنبه‌های بارز موفقیت و پیشرفت در هر رشته ورزشی، شناخت عوامل مؤثر در برنامه‌های قهرمانی و نیز آگاهی مربیان از ظرفیت‌های عملکردی مؤثر در پیروزی و موفقیت ورزشکاران می‌باشد. در تحقیقات انجام شده داخل و خارج کشور، تأثیر تمرینات پلایومتریک بر توان بی‌هوازی و انفجاری ورزشکاران تا حدودی مشخص گردیده است. اما، در زمینه تاثیر این تمرینات بر فاکتورهای آمادگی جسمانی کشتی­گیران و همچنین معرفی یک شیوه انتخابی مناسب از این‌گونه تمرینات تحقیقات چندانی صورت نگرفته است. لذا، می‌توان با انجام این تحقیق، روش مناسب و مفیدی از این‌گونه تمرینات را ارائه داد تا مربیان و معلمان بتوانند در کوتاه‌ترین زمان ممکن و با صرف هزینه اندک، بیشترین سود را برده و به نتیجه برسند.

 

کاربرد این روش تمرینی ابتدا در شوروی و در سال 1960 مشخص شد. به دنبال آن ورزشکاران در رشته‌های دوومیدانی اولین گروهی بودند که با بهره گرفتن از این نوع تمرینات به موفقیت‌های چشمگیری دست یافتند (کوین[9] و همکاران، 2009). والری برزوف ، دونده سرعت روسی پیشرفت خود را مدیون تمرینات پلایومتریک می‌دانست. همچنین، اثر تمرینی پلایومتریک به طور تجربی توسط پژوهشگرانی از قبیل‌هارمن، پارسلز و اسکولز مطالعه و گزارش شده است. در چند سال اخیر، انجام تمرین به روش پلایومتریک میان ورزشکاران طراز اول، مرسوم شده و بخشی از برنامه‌های تمرینی آن‌ ها را به خود اختصاص داده است (کلوندی[10] و همکاران، 1390).به همین دلیل محقق در

 تحقیق حاضر در پی یافتن این سوال است که آیا تمرینات پلایومتریک دایره­ای بر برخی فاکتورهای آمادگی جسمانی کشتی­گیران تاثیر دارد؟

 

1-3- اهمیت و ضرورت تحقیق

 

انسان از گذشته تا به حال در تلاش بوده است که آمادگی بیشتری داشته باشد تا بتواند بهترین مقام­ها و حتی ركوردها را کسب کند. البته دستیابی به سرعت بالای حرکتی و افزایش کارایی كشتی­گیران نیازمند تولید این نیروی پیش برنده بالا می­باشد که این کارخود نیازمند افزایش قدرت و سرعت عضلات درگیر در حرکت‌ها می‌باشد.

 

كشتی­گیرانی که از لحاظ قدرت و سرعت عضلانی ضعیف هستند دارای سرعت عمل پایین بوده و در آنها تطابق و هماهنگی عضلانی ضعیف بوده و در نتیجه قابلیت‌های بدنی و حرکتی آنها از نظر کمی‌و کیفی کاهش می‌یابد (امیرخانی، 1381) .

 

بنابراین رسیدن به بهترین قهرمانی در كشتی بستگی به اجرای خوب مهارت ­ها و داشتن حداكثر آمادگی بدنی دارد. لازم است هر كشتی­گیری ضمن صرف زمان کافی جهت یادگیری اصول مهارتی از برنامه تمرینی مناسب بهره جسته تا توانایی­­های خود را از حالت بالقوه به بالفعل در آورد. بنابراین مربی در کنار تمرینات كشتی، از تمرینات غیر تخصصی جهت بهبود عملکرد و افزایش فاکتورهای آمادگی جسمانی برای ورزشکاران استفاده می­نماید که از جمله این تمرینات، تمرینات پلایومتریک است. با توجه به فاکتورهای مهم آمادگی جسمانی در كشتی (توان، چابكی،استقامت و سرعت) و هدف بکارگیری تمرینات پلایومتریک، بنابراین به نظر می­رسد بتوان از این تمرینات در کنار تمرینات تخصصی جهت تقویت عملکرد كشتی­گیران استفاده کرد. چو کراجل داشتن سرعت بالا و اجرای حرکات و مهارت‌ها با سرعت بیشتر در رشته‌های ورزشی را منوط به داشتن تمرینات مناسب به ویژه ترکیبی از تمرینات مقاومتی و پلایومتریک می­داند (هدایت، 1361).

 

با توجه به اهمیت تأثیر تمرینات پلایومتریک بر آمادگی بدنی و حرکتی ورزشکاران، عدم مشاهده تحقیقات كافی در زمینه موضوع مورد نظر، جایگاه ورزش كشتی در بین اقشار مختلف جامعه و در سطح بین ­المللی و نیاز به یافتن بهترین برنامه تمرینی برای كسب حداكثر آمادگی جهت دستیابی به قهرمانی در سطوح مختلف ملی و بین ­المللی، در این تحقیق تأثیر تمرینات دایره­ای پلایومتریک بر فاكتورهای آمادگی جسمانی دانش ­آموزان كشتی­گیر به عنوان آینده­ سازان كشتی كشور عزیزمان مورد مطالعه قرار گرفته است. امید است با بهره گرفتن از نتایج این مطالعه بتوان اطلاعات كامل و جامعی در زمینه تاثیر تمرینات پلایومتریک بر برخی از فاکتور‌های آمادگی جسمانی كشتی­گیران كسب كرده تا با نتایج بدست آمده کمکی به پیشرفت و ارتقاء سطع عملکرد كشتی­گیران کرده باشیم.

 

1-4- اهداف تحقیق

 

1-4-1- هدف کلی:

 

هدف این تحقیق، بررسی تاثیر 6 هفته تمرینات دایره­ای پلایومتریک بر برخی فاکتورهای آمادگی جسمانی (توان بی­هوازی، چابکی، استقامت عضلانی، انعطاف­پذیری) دانش ­آموزان کشتی­گیر منطقه 11 شهر تهران می­باشد.

 

1-4-2- اهداف ویژه

 

1- بررسی اثر برنامه تمرین دایره­ای پلایومتریک بر چابکی دانش ­آموزان کشتی­گیر منطقه 11 شهر تهران.

 

2- بررسی اثر برنامه تمرین دایره­ای پلایومتریک بر استقامت عضلانی دانش ­آموزان کشتی­گیر منطقه 11 شهر تهران.

 

3- بررسی اثر برنامه تمرین دایره­ای پلایومتریک بر انعطاف­پذیری دانش ­آموزان کشتی­گیر منطقه 11 شهر تهران.

 

4- بررسی اثر برنامه تمرین دایره­ای پلایومتریک بر توان بی­هوازی دانش ­آموزان کشتی­گیر منطقه 11 شهر تهران.

 

1-5- فرضیه ­های تحقیق

 

1. شش هفته برنامه تمرین دایره­ای پلایومتریک بر توان بی­هوازی دانش ­آموزان کشتی­گیر منطقه 11 شهر تهران تاثیر معنی داری دارد.

 

1. شش هفته برنامه تمرین دایره­ای پلایومتریک بر چابکی دانش ­آموزان کشتی­گیر منطقه 11 شهر تهران تاثیر معنی داری دارد.

 

1. شش هفته برنامه تمرین دایره­ای پلایومتریک بر استقامت عضلانی دانش ­آموزان کشتی­گیر منطقه 11 شهر تهران تاثیر معنی داری دارد.

 

1. شش هفته برنامه تمرین دایره­ای پلایومتریک بر انعطاف­پذیری دانش ­آموزان کشتی­گیر منطقه 11 شهر تهران تاثیر معنی داری دارد.

1-6- محدودیت­های تحقیق

 

الف: محدودیت­های تحت كنترل محقق

 

– آزمودنی­های حاضر در این پژوهش همه مرد بودند.

 

– آزمودنی­های تحقیق كشتی­گیران دبیرستانی بودند.

 

ب: محدودیت­های خاج از كنترل محقق

 

– عدم کنترل دقیق برنامه روزانه آزمودنی­ها (استراحت، فعالیت و تغذیه).

 

– عدم کنترل شرایط روحی و روانی آزمودنی­ها در حین آزمون.

 

– عدم کنترل ویژگی­های وراثتی و استعدادهای ذاتی.

 

– عدم کنترل موقعیت اقتصادی و اجتماعی آزمودنی­ها و همچنین سطح فرهنگ خانواده که می تواند فرد را در تنظیم تغذیه، بهداشت و سلامت یاری رساند.

 

1-7- پیش فرض­های تحقیق

 

– کلیه آزمودنی­ها با میل و انگیزه و رغبت کافی در آزمون­ها شرکت کردند.

 

– آزمودنی­ها هیچگونه بیماری خاصی نداشتند.

 

– آزمودنی­ها با حداکثر توان در این آزمون­ها شرکت کردند.

 

1-8- تعاریف كاربردی واژ­ه‌ها و اصطلاحات

 

چابکی:

 

تعریف نظری: چابکی، توانایی تغییر وضعیت و تغییر مسیر حركت بدن، به صورت دقیق و با حد اكثر سرعت ممكن و بدون از دست دادن تعادل است. چابكی ممكن است عمومی و یا ویژه (با توجه به مهارت‌های ویژه ورزشی) باشد (گایینی و رجبی، 1383).

 

تعریف عملیاتی: منظور از چابکی رکوردی است که آزمودنی در آزمون دو 9×4 متر نیز بدست می‌آورد.

 

توان بی­هوازی:

 

تعریف نظری: توانایی عضله یا گروهی از عضلات برای تولید نیروی زیاد با سرعت زیاد بر علیه یک مقاومت مشخص در یک دوره زمانی معین را توان بی هوازی می­گویند (گایینی و رجبی، 1383).

 

تعریف عملیاتی: منظور از توان بی­هوازی رکوردی است که فرد در آزمون پرش سارجنت کسب می‌کند.

 

انعطاف­پذیری:

 

تعریف نظری: توانایی یک مفصل یا گروهی از مفاصل برای حرکت روان در طول دامنه کامل حرکت را انعطاف پذیری گویند (گایینی و رجبی، 1383).

 

تعریف عملیاتی: منظور از انعطاف­پذیری در این تحقیق رکوردی است که فرد در آزمون نشستن و رساندن دست­ها به پنجه پاها کسب می­ کند.

 

استقامت عضلانی:

 

تعریف نظری: به توانایی یک عضله یا گروه عضلانی برای اجرای تعدادی از انقباض‌های تكراری یا تولید نیروی ثابت در یک دوره ی زمانی گفته می شود (ویلمور[11] و کاستیل، 1381).

 

تعریف عملیاتی: منظور از استقامت عضلانی در این تحقیق بیشترین تعداد تکرار شنای فرد است که در آزمون شنای روی دست كسب می­كند.

:

 

توسعه آبزی­پروری در تأمین نیازهای تغذیه­ای بشر و اقتصاد ملل مختلف نقش بسیار مهمی دارد لذا کشور ایران نیز با توجه به موقعیت جغرافیایی، شرایط آب و هوایی و برخورداری از منابع­آبی مختلف در برگیرنده گونه­ های مختلف و متنوعی از ماهیان می­باشد که هر یک پذیرای انگل­های متفاوتی بوده و این موضوع اهمیت بررسی انگلی ماهیان را بسیار پر رنگ­تر می­نماید (عباسی، 1373). یکی از عوامل تامین نیازهای پروتئینی کشور ما بهره ­برداری مناسب از آب­های داخلی و پرورشی انواع آبزیان می­باشد بنابراین شناخت عوامل مضر در توسعه پرورش ماهیان برای کاهش ضایعات و پیشگیری از بیماری­ها ضرورت دارد بدین صورت که انگل­ها موجب کاهش رشد، تاخیر در بلوغ جنسی و یا عقیمی و مرگ و میر ماهیان می­شوند و اغلب زمینه را برای بیماری­های میکروبی، ویروسی و خارجی فراهم می­سازند. یکی از شرایط تولید آبزیان، حفظ بهداشت و جلوگیری از بروز بیماری­ها آن­ها می­باشد لذا برای مقابله با شیوع بیماری­های انگلی و خسارات ناشی از آن در یک منطقه فقط شناسایی انگل­ها كافی نمی ­باشد بلکه شناخت انگل­های ماهیان در مناطق اكولوژیكی مختلف، مطالعه بوم شناختی، همه گیرشناسی آن­ها، شناخت دقیق روابط متقابل بین انگل و میزبان و رابطه آن دو با محیطی كه در آن زندگی می­كنند ضرورت دارد (جلالی، 1377).

 

امروزه بسیاری از کشورهای پرورش­دهنده آبزیان از بروز بیماری­های آبزیان رنج می­برند. این در حالی است که فقدان قوانین و مقررات جامع در مورد بیماری­های آبزیان سبب شده که بسیاری از بیماری­های خطرناک از ناحیه­ای به ناحیه دیگر و از کشوری به کشور دیگر انتشار یافته و در پاره­ای از موارد موجب ورشکستگی و برچیده شدن آبزی­پروری در این مناطق شود. از جمله عوامل بیماری­زا میتوان به حضور انگل­ها اشاره نمود که این عوامل به خصوص در ماهیان هرز غیربومی گستردگی بیشتر داراست همچنین سدهای ذخیره آب که نقش اساسی در ذخیرۀ آب جهت مصارف کشاورزی و آشامیدنی برخوردارند از نظر سلامتی، بهداشت جامعه و آلودگی ماهیان موجود در این منابع آبی به دلیل احتمال انتقال آن­ها به انسان و یا سایر جانوران مورد بررسی قرار می­گیرد. امروزه با توجه به گسترش فضاها یا شبکه­ های آبی همانند کانال­ها، شبکه­ های آبیاری و دریاچه­های پشت سدها توجه فزاینده­ای به استفاده بهینه از این منابع از جنبه آبزی­پروری در سطح جهان بوجود آمده است (عباسی، 1373). با توجه به توسعه پرورش ماهی در استان سمنان و امكان انتقال آلودگی­های انگلی از ماهیان بومی به ماهیان پرورشی، انجام مطالعات انگل­شناسی ضرورت دارد.

 

انگل­شناسی از رشته­های مهم علم زیست­شناسی بوده که از اواخر قرن 19 میلادی به عنوان یک علم مستقل پیرامون گروه عظیمی از جانوران به بحث پرداخته است به طوریکه این جانوران برای ادامه حیات زندگی خود نیازمند به موجود زنده دیگری می­باشند تا محل زندگی و غذا خود را تامین نمایند. اولین دانشمندی که این موجودات را به عنوان انگل مورد بررسی قرار داد رودولوف لئوکارت آلمانی (1897-1822) بود که در کتابی تحت عنوان: تاریخ عمومی طبیعی انگل­ها این موجودات را معرفی نمود. در این راستا از جمله عوامل موثر در پراکنش انگل­ها می­توان به پراکنش میزبان، شرایط محیطی نظیر درجه حرارت،pH ، اکسیژن و عوامل مستقیم انگل­های خونی به سن، فصل، رژیم غذایی، فراوانی ­ماهی، وابستگی اعضای فون انگلی درون ماهیان اشاره نمود. تفاوت­ در عادات غذایی ماهیان تاثیرقابل ملاحظه­ای بر روی انگل­های روده­ای آنان دارد به طوریکه زندگی گونه­ های مرتبط با یکدیگر علی­رغم تفاوت­های ظاهری آرایش مشابهی از اکتوپارازیت­ها را نشان می­دهد (et al ,2010 Jobaer) همچنین عادات تغذیه­ای در تکمیل چرخه حیات انگل­ها بسیار موثر می­باشند به عنوان مثال ماهیان همه چیز خوار نسبت به سایر ماهیان دیگر امکان آلودگی بیشتری دارند و از سویی دیگر ماهیان کفزی نسبت به ماهیان سطح­زی یا میان­زی برای تکمیل چرخه حیات انگل­ها به میزبان­های واسطه بیشتری نیاز دارند. در این بین فون ماهیان آب­های داخلی و پرورشی ایران نظیر کپور ماهیان بیشترین تعداد را به خود اختصاص داده و ماهیان سفید رودخانه­ای و سیاه­ماهی از جمله ماهیان غالب رودخانه­های ایران بوده که انگل­ها وابسته به این ماهیان دارای بیشترین تعداد و پراکنش انگلی هستند ( پازوکی و همکاران، 1385).

 

در کشور ایران علم انگل­شناسی به خصوص انگل­شناسی آبزیان از قدمت زیادی برخوردار نبوده و به دو یا سه دهه قبل باز می­گردد به طوریکه بررسی انگلی آب­های داخلی ایران برای اولین­بار توسط Bykhovskii و همکاران (1962) با شناسایی 4 جنس انگل Dactylogyrus .sp از آبشش ماهیان رودخانه کرخه و مخیر (1359) با شناسایی 29 جنس انگلی از نواحی پوست و آبشش ماهیان ­سفیدرود دریای­خزر انجام پذیرفت همچنین فون غالب ماهیان آ­ب­شیرین ایران متعلق به کپور ماهیان بوده که دارای 31 جنس و 74 گونه می­باشد.

 

تاکنون تحقیقات انگلی مختلفی بر روی خانواده بزرگ کپورماهیان جهت جلوگیری از بروز بیماری­های مرتبط بین انسان و آبزیان صورت گرفته اما در استان­های نیمه کویری نظیر استان سمنان چنین مطالعات جامعی بر روی ماهیان و انگل­های آنان انجام نپذیرفته لذا هدف از بررسی انگلی ماهیان استان سمنان شناخت ماهیان غالب رودخانه­های جاری استان، بررسی چرخه زندگی انگلی آنان، تعیین درصد و شدت آلودگی ماهیان و انگل­ها نسبت به یکدیگر، مطالعه فراوانی، واریانس طول و وزن ماهیان و ضریب همبستگی آنان بوده است همچنین بنا به گزارشات صیادان محلی در شهریورماه 1391 مبنی بر شیوع غیرعادی انگل لیگولا اینتستینالیس ligulae intestinalisاز ناحیه روده و محوطه شکمی ماهیان کپور سد شهید شاه­چراغی شهرستان دامغان ایده شناسایی، بررسی بیماری­های انگلی و عوامل موثر در شیوع آنان در این منطقه و 2 رودخانه مهم این استان ایجاد گردید.

 

1-1-      منابع­آبی استان سمنان

 

استان سمنان با ارتفاع متوسط m۱۱۳۰ از سطح دریا و km ۲۱۶ فاصله تا تهران حد فاصل 3 شهر دامغان، گرمسار و مهد‌یشهر در جنوب رشته کوه البرز و شمال دشت کویر در راه تهران به خراسان واقع شده و دارای آب و ‏هوایی خشک و معتدل می­باشد. از مهم‌ترین ویژگی‌های جغرافیایی استان سمنان وجود دشت کویر، ریگ جن و تپه‌های حصار در جنوب و رودخانه فصلی گل­رودبار در شمال غرب بوده که با سرچشمه گرفتن از رشته کوه‌های البرز و گذر از شهرستان مهدیشهر به دشت کویر می‌ریزد. استان سمنان با توجه به موقعیت جغرافیایى و اقلیمى ایران جزوء مناطق خشك و كم­آب محسوب    می­ شود به طوریکه صنایع و بخش­های مختلف كشاورزى این استان با كمبود آب مواجه بوده و تأمین آب مصرفى آن از طریق آب­هاى سطحى و زیر زمینى مى‏باشد. بنا بر گزارشات اداره منابع آب استان سمنان مجموع آب­های سطحی و زیر زمینی استان m3 1071 میلیارد است که 82% آن حدود m3 873 میلیون جزو منابع آب زیرزمینى و18% مابقی حدود m3 198 میلیون جزو منابع آب‏هاى سطحى بوده که در حال حاضر حجم آب­هاى زیرزمینى استان m3 852 میلیون برآورد شده كه این میزان برداشت از میزان تخمینى بیشتر مى‏باشد و به همین دلیل حفر چاه­هاى عمیق و استفاده از آب­هاى زیرزمینى در دشت­هاى شاهرود و ایوانكى ممنوع اعلام شده است (اطلس فرهنگی ایران).

 

آب­های زیرزمینی استان شامل: چاه­ها عمیق و نیمه­عمیق، قنات­ها و آب­خوان­ها بوده و آب­های سطحی استان شامل رودخانه­ها (گل­رودبار، ­تاش، چشمه­على، حبله­رود، ایوانكى)، چشمه­ها (چشمه امامزاده عبدالله(ع)، آب­مراد، آب­قولنج، نمک­دره) و سد مخزنی شهید شاه­چراغی می­باشد.

 

 توسعه آبزی­پروری

 

متوسط تولید آبزیان استان در 3 سال اخیر دارای رشد 20- 15% بوده که از 522 تن تولید در سال 1389 به 850 تن تولید در سال 1392رسیده است. تولید انواع گونه­ های مناسب آبزی­پروری در استان سمنان شامل انواع ماهیان سرد­آبی، گرم­آبی و ماهیان خاویاری بوده است. ماهیان سردآبی به عنوان گونه اصلی ماهیان پرورشی استان در دمای آب متوسط بینC18- 8 رشد، تکثیر و نمو می­یابند که این گونه پرورشی امروزه بیشترین درصد تولید استان را به خود اختصاص داده و به عنوان محور توسعه بخش شیلات استان به شمار می­روند، ماهیان گرم­آبی در دمای آب بینC35-12 شامل 4 گونه کپور معمولی، کپور علف­خوار (آمور)، کپور نقره­ای (فتیوفاگ) و کپور بیگ­هد در استان پرورش می­یابند همچنین ظرفیت استحصال خاویار در سطح وسیعی از استان به دو دلیل تولید گوشت سفید و استحصال خاویار با رشد مناسبی افزایش یافته است. سرانه مصرف ماهی در استان سمنان 3/1 (یک­سوم) سرانه کشور است که با توجه به ارزش غذایی ماهی در سبد خانوار به عنوان غذای سلامتی به kg 3.3 مصرف سرانه در استان رسیده است. استخرهای پرورش ماهی در استان سمنان در حال حاضر حدود60 استخر پرورش ماهیان سردآبی،170 استخر ماهیان گرم­آبی،4 استخر ویژه تکثیر بچه­ماهی قزل­آلای رنگین­کمان و 1 استخر هم ویژه پرورش ماهیان خاویاری در استان فعال هستند (مهدوی، 1392).

 

• انگل­های آبزیان و بیماری­های مشترک با انسان

1-3-1- مشکلات آبزی­پروری

 

توسعه آبز­ی­پروری و میزان مصرف سرانه آبزیان در 2 دهه گذشته کشور با یک روند افزایشی در حرکت بوده به طوریکه طبق آمارنامه رسمی سازمان شیلات ایران میزان مصرف سرانه آبزیان در سال ۱۳۸۰ بر اساس هر نفر kg ۵ در سال بوده که در سال ۱۳۹۰ به kg 9.1 رسیده است. آبزی­پروری پایدار در کشور نیازمند ایجاد شرایط زیر است

 

• کسب دانش و فناوری روز جهان و بومی­سازی دانش آبزی‌پروری

 

• انتخاب افراد مستعد و علاقه‌مند به همراه آموزش توسعه پایدار آبزی­پروری

 

• سرمایه ­گذاری و تامین منابع مالی مورد نیاز برای توسعه آبزی‌پروری

 

• توسعه کافی صنایع پیشین و پسین آبزی­پروری بر اساس دانش روز

 

• نظارت و کنترل کافی بر روند توسعه و همچنین تولید آبزیان

 

• بهبود ساختار وضع تشکل‌های تولیدی آبزیان و بکارگیری تجارب حرفه­ای مدیران با سابقه

امروزه با گسترش آلودگی محیط زیست فشار مضاعفی بر روی جانداران آبزی وجود دارد که آنان را در معرض ابتلا به انواع بیماری­ها قرار می­دهد.  بیماری­های‌ مسری انگلی مشکلات‌ زیادی برای ‌جوامع‌ انسانی‌ به‌ وجود ‌آورده که این ‌آسیب‌ها و صدمات‌ در کشورهای ‌در حال‌ توسعه بیشتر از‌ کشورهای‌ صنعتی‌ می­باشد. اغلب عوامل بیماری‌های عفونی در ماهیان را میكروارگانیسم‌های فرصت‌طلب تشكیل داده و حضور عوامل پاتوژن در محیط‌ زیست ماهی جهت وقوع بیماری كفایت نمی‌كند لذا عوامل دیگری نظیر: بالا رفتن درجه حرارت آب، بالا بودن تراكم ماهیان پرورشی، پایین بودن كیفیت آب (افزایش آمونیاك یا نیتریت)، رویش شدید گیاهی در منابع آبی زمینه بیماری‌زایی عوامل پاتوژن و غلبه آنان بر سیستم ایمنی ماهی را فراهم می­نمایند لذا توجه به تشخیص سریع بیماری و مدیریت آن در جهت جلوگیری از بروز خسارات حائز اهمیت است (فیض­بخش و کیهان­پور، 1392).

 

ماهیان موجودات حساسی بوده که در صورت بیماری درمان آن­ها مشکل و یا حتی غیرممکن    می­باشد لذا پیشگیری از بروز بیماری بسیار ضروری دارد. بیماری ماهیان بر حسب اندام­های آلوده، سن و نوع ماهی طبقه ­بندی گشته و تعدادی از بیماری­ها از طریق میزبان­های واسط منتقل می­گردند که مبارزه با این میزبان­های­واسط و حذف آن­ها بسیار اهمیت دارد. انگل­ ماهیان به طور کلی در 6 گروه تک­یاخته، پریاخته، مرجان­ها، کرم­ها، سخت­پوستان و نرمتنان تقسیم ­بندی می­گردند. راه­های مبارزه با میزبان­های واسط استفاده از سولفات­مس، آهک و سموم حلزون­کش، مبارزه با علف­های هرز ، حذف گیاهان­آبزی مزاحم، دور نمودن پرندگان، جلوگیری از ورود ماهیان وحشی، حذف قورباغه­ها که در بعضی موارد به عنوان ناقل عمل می­نمایند (کیوانی، 1384).

 

 

 

1-3-2- بیماری­های انگلی

 

علم انگل­شناسی دارای دامنه وسیعی از علوم مختلفی نظیر ماکرو‌اکولوژیکی، میکرو‌اکولوژیکی، بیوشیمیایی، بهداشت عمومی، علوم اقتصادی بوده که در آن چهره واقعی زندگی انگلی غالبا قابل لمس و درک نیست زیرا روابط بین انگل­ها و میزبان آن­ها بسیار پیچیده و در واقع یکی از 4 جنبه مختلف از سیمبیوزیس است. انگل­ها در اشکال مختلف نظیر اجباری، اختیاری، موقتی، دائمی، خارجی، داخلی، اتفاقی، سرگردان، بیماری‌زا، غیر بیماری‌زا و زئونوزرا ارتباط برقرار نموده و عموما به موجوداتی اطلاق می­شوند که ‌در داخل‌ یا خارج‌ پیکر موجود زنده‌ به‌طور موقت‌ به‌ سر برده و از آن‌ تغذیه‌ می­نماید. سرایت‌ و انتقال ‌بیماری­های‌ انگلی تحت‌ تأثیر عوامل‌ سه‌گانه‌­ای نظیر وجود میزبان‌ حساس،‌‌ وجود منبع‌ آلودگی و طرق‌ انتقال‌ آلودگی‌ بستگی دارد و از آنجایی ‌که حتما لزومی ندارد آسیبی به میزبان خود وارد نموده گاهی به صورت مسالمت­آمیز زندگی می­نمایند اما‌ بیماری­های‌ انگلی‌ همواره‌ دارای‌ سیر مزمن‌ بوده‌ و کمتر با آثار و علایم‌ بالینی‌ همراه‌ هستند، لذا ماهیان آلوده‌ ممکن ‌است‌ بعد از بهبود ظاهری‌ و بدون‌ داشتن‌ هر گونه‌ علایم ‌کلینیکی‌ به‌ صورت‌ ناقلین ‌بیماری‌ درآیند و خود نقش‌منبع‌ آلوده‌ را برای‌ ماهیان سالم‌ به‌ عهده‌ بگیرند.

 

بیماری­های معروف انگلی که اثرات آنان بر روی ساختار ماهیان پدیدار گشته به شرح زیر است:

 

1- پوسیدگی دم و باله: پیدایش خطوط سفید در حاشیه باله­ها و شكنندگی شعاع آنان به همراه خونریزی و بیرون­زدگی یک یا دو طرف چشم می­ شود.

 

2- آبله پوستی: پیدایش زخم یا آبله سر باز در بدن همراه با برآمدگی فلس­ها می­باشد.

 

3- استسقاء عفونی (تجمع مایعات در بدن یا آب آوردگی شكم): با تجمع مایعات در محوطه شكمی بیرون زدگی فلس­ها و خونریزی­های كوچك زیر جلدی در باله­ها همراه است .

 

4- بیماری چشمی: قرنیه چشمی پر خون و مات گشته سپس كره چشمی تخریب می­گردد.

 

5- ایكتیوفتیروس مولتی­فیلیس: بیماری لكه­سفید با سیست­های سفید كوچكی به قطر mm 1 بر روی پوست، آبشش و باله­ها است که موجب خارش، تنفس سریع و بی­اشتهائی در ماهی می­گردد.

 

6- اسپورزوآ: بیماری كوكسیدوز دانه­ای همراه با بروز لكه­های شیری رنگ كوچكی در روده است.

 

7- میكسوسوما سربرالیس: بیماری چرخش با انحنای دمی و تغییر محوطه دهان و ایجاد لكه­های سیاه در دم ماهی بوده که راه درمانی ندارد .

 

8- ژیروداكتیلوس: موجب شنای غیرطبیعی و كم­رنگی نقاط پوست و ریزش فلس­ها می­ شود.

 

9- داكتیلوژیروس: سبب شنای غیرطبیعی با برآمدگی­های غیرطبیعی و خونریزی در آبشش می­ شود.

 

10- لیگولا: سبب كم تحركی و تورم كانال غذائی یا مسدودیت كامل آنان توسط سیست­های می­ شود (مخیر، 1374).

 

1-3-3- بیماری­های مشترک بین انسان و آبزیان

 

بیماری­های مشترک بین انسان و آبزیان یک سری عفونت­هایی بوده که به طور طبیعی بین انسان و دیگر حیوانات مهره­دار وجود دارد، این بیماری­ها با ایجاد تغییر در فرم بدن و رفتار ماهی موجب کاهش كیفیت آنان می­شوند. عفونت­های باكتریایی، قارچی و پروتوزوها موجب مرگ و میر ماهیان گشته که در بسیاری از مواقع آب­آلوده مسبب بروز این بیماری­ها در ماهی شده که می­توان به آلاینده­های شیمیایی و سموم کشاورزی به همراه شیرابه فاضلاب­های شهری و صنعتی استان که به رودخانه­ها و سد مخرنی استان روانه می­شوند اشاره نمود که موجب آلودگی آبهای سطحی شده و اثرات مخرب آنان بر روی آبزیان منطقه مشهود است (مهدوی، 1392).

 

مهمترین محیط­های مناسب جهت رشد انگل­ها درون بدن مهره‌داران نظیر دستگاه گوارشی، خون، ریه‌ها، حفره عدسی و بافت­ها بوده که دارای مواد غذایی متنوعی نظیر قند، پروتئین، چربی و آنزیم، pH، اکسیژن است گاهی انگل­ها محیط بدن میزبان را به نفع خود تغییر داده مثلا آلودگی به سستدها که باعث کاهش pHاسیدی روده می‌شوند. انتقال آلودگی از طریق دستگاه گوارش و مواد خوراكی نیز وجود دارد لذا مواد غذایی زنده یا فرآوری نشده (تازه و یخ‌زده) به عنوان منابع احتمالی آلودگی مطرح هستند که بایستی از مصرف این آبزیان آلوده جلوگیری شود بنابراین پیشگیری در بیماری‌ها نسبت به درمان همیشه ترجیح داده می‌‌شود و اقدامات پیشگیری بایستی بر مبنای کاهش عوامل استرس‌زا نظیر: حفظ كیفیت آب و تقابل ماهی با عوامل بیماری‌زا و بكارگیری دستورالعمل‌های بهداشتی و ضدعفونی در كارگاه‌های پرورشی ماهی باشد (پیغان، 1380). منابع­آبی و استخرهای مصنوعی جهت پرورش آبزیان ­دریایی و آب­ شیرین (ماهی- میگو) و افزایش آنان موجب ایجاد بیماری­های مشترک بین انسان و ماهی می­ شود. به طوریکه محل زندگی انگل­ها در بدن میزبان اولیه (کرم­های بالغ) بوده که پس از خورده شدن کرم ناقل آلودگی توسط میزبان ثانویه (ماهی) تخم­های آنان در برونشیول آن­ها به چرخه زندگی خود ادامه داده و در دمای مناسب آب این میراسیدیوم در عرض 3 هفته کامل می­گردند و در انتها پس از مصرف ماهی توسط میزبانان نهایی (انسان) این انگل­ها درون بدن انسان رهاسازی شده و به اندام مختلفی نظیر دستگاه گوارشی (روده و معده)، کبد، مجاری صفراوی مهاجرت نموده و موجب خواب­آلودگی، بی­اشتهایی و اسهال می­گردند. امروزه جهت تامین نیازهای غذایی بشر فرآورده ­های دریائی بخصوص ماهیان جایگزین مناسبی برای گوشت قرمز بوده اما آبزیان توانایی انتقال انگل­های متعددی را به انسان دارند ولی با توجه به سیر تكاملی انگل­ها و چرخه زندگی غیرمستقیم انگل­ها آنها اثرات آنان ضعیف­تر بوده است لذا جهت جلوگیری از انتقال این عفونت­ها به بدن انسان راه کارهایی پیشنهاد می­گردد:

 

• دفع مدفوع انسان به طریق بهداشتی و جلوگیری از رسیدن آن به دریاچه­های آب شیرین.

 

• دقت در پخت كامل ماهی.

 

• قرار دادن ماهی­های تازه صید شده در درجه حرارت زیر صفر.

 

• نمك­سود كردن ماهی به مدت حداقل 14 روز در مخلوط 14% نمك.

 

• جلوگیری از خوراندن ماهی خام و یا احشاء آن به حیوانات.

 

• حلزون­ها و سخت­پوستان میزبان واسط اولیه اكثر انگل­ها بوده لذا مبارزه بیولوژیک در جهت کاهش آنان در مزارع پرورشی موثر می­باشد.

 

• جلوگیری از ورود پرندگان، pestanداران و ماهیان وحشی به مزارع پرورش ماهی.

 

• انگل­ها در محوطه بطنی و دستگاه گوارش ماهیان مستقر هستند لذا پس از صید بلافاصله امعاء و احشاء ماهی تخلیه گردد آلودگی کاهش می­یابد

 

• ایجاد مراكزی جهت بازرسی دقیق و كنترل مواد غذائی با منشأ دریائی قبل پخش در بازار.

 

• ماهی­های آلوده حتی پس از پخته شدن توانائی ایجاد واكنش­های ازدیاد حساسیت را دارا می‌باشند، لذا از مصرف ماهی­ها آلوده بطور كامل اجتناب گردد.

انسان از طریق مصرف ماهی خوب پخته نشده که حاوی پلروسرکوئیدی بوده مبتلا گشته در نتیجه نمک­سود، در آب­نمک خوابانیدن، دودی کردن ماهی نیز توانایی از بین ببرد پلروسرکوئیدها را ندارد بنابراین برای جلوگیری از بروز بیماری­های انگلی بین انسان و ماهی باید ماهیان را به صورت کاملا سرخ شده مصرف نمود تا انگل­ها در اثر گرما از بین بروند (شریف­روحانی، 1374).

 

انتقال انگل­های مستلزم وجود سه عامل منبع عفونت، راه انتقال و میزبان حساس می­باشد که برایند ترکیب عوامل فوق تعیین کننده شیوع انگل در یک زمان و مکان معین است. انسان مبتلا به عفونت انگلی می‌تواند به اشکال زیر عمل نماید:

 

• تنها به عنوان میزبان انگل

 

• همراه با دیگر حیوانات به عنوان میزبان اصلی

 

• به عنوان میزبان تصادفی همراه با یک یا چند حیوان به عنوان میزبان­های اصلی

تظاهرات بالینی در اغلب بیماری­های انگلی آن قدر عمومی است که در بسیاری موارد بنای تشخیص بر پایه نشانه شناسی کافی نیست. اگر چه یک پزشک با تجربه ممکن است علائم و نشانه­ های ویژه برخی بیماری انگلی را شناسایی کند ولی در موارد غیرمعمول ممکن است نشانه‌ها آن­چنان گیج کننده باشند همچنین بسیاری از عفونت­ها بویژه عفونت­های کرمی نشانه­ های کم و غیرمشخصی داشته و اغلب از نظر بالینی غیرقابل افتراق هستند و تشخیص نهایی و شیوه درمانی درست نیاز به شناسایی انگل در آزمایشگاه دارد. درمان موفقیت­آمیز بیمار شامل اقدامات پزشکی و روش­های جراحی، توجه به وضعیت غذایی و دارو درمانی اختصاصی است (عبدی ، 1381).

نوترکیبی همسان فرایندی است که در آن میتوان به تحریک ژنهای خاصی اقدام نمود که در نهایت با عملکرد جدید این ژنها میتوان یک ارگانیسم را به تولید یا عدم تولید یک پروتئین خاص وادار نمود. در حال حاضر تحقیقات گوناگونی وجود دارد که در آنها از نوترکیببی همسان استفاده می­ شود. هرچقدر این روشها بهینه­تر گردند، مسلما فرایندهای اقدامات آزمایشگاهی را تسهیل خواهد نمود، در نوترکیبی همسان قطعه ای از محصول PCR به داخل کروموزوم باکتری وارد شده و با بهره گرفتن از وکتورهای λ-Red قادرخواهیم بود که ژن recA را در میزبان تحریک کرده ونوترکیبی همسان را به انجام برسانیم. درمطالعات قبلی نشان داده شده است که طول توالی­های انتهایی (flank) دو سر انتهای محصولPCR نقش مهمی در انجام نوترکیبی همسان دارد، ولی انتخاب طول flank طبق قاعده و قانون خاصی نیست و محقق باید بصورت آزمون و خطا این طول را انتخاب نماید. در مطالعات انجام شده بر سویه های استاندارد، طول این flank میتواند از 50 تا 2000 جفت باز متغیر می باشد.

 

در این مطالعه ابتدا باکتری های استاندارد dysentrieae Shigella,E.coli, Vibrio Cholerae در محیط غذایی کشت داده می­ شود و سپس کلنی مساوی از هر یک از باکتری ها را انتخاب و جهت استخراج totalRNA به کار میرود. پس از تهیه total RNA آن را تبدیل به total cDNA می کنیم،. جهت تعیین وارزیابی بیان ژن l-Red از تکنیک Real-timePCR با بهره گرفتن از SYBR greenІ و روش Relative استفاده نموده و میزان بیان ژنهای l-Red را در هر میزبان به دست خواهد داد. ژنهای l-Red ومیزان بیان آن در میزبان های متفاوت متغیر بوده و قطعا با ارزیابی بیان آن
می توان تا حدود زیادی طول مناسب را جهت نوترکیبی همسان تعیین کرد. در آن پایان نامه تلاش میگردد تا فرایند انجام نوترکیبی همسان در سویه های باکتری dysentrieae Shigella,E.coli, Vibrio Cholerae را تسهیل نمود. به عبارتی قرار است بررسی گردد آیا نتایج بدست آمده باعث کمک به بهبود فرایند نوترکیبی همسان میشود یا خیر؟ و واضح است که هر چه میزان بیان ژنهای l-Red بیشتر باشد، بازده نوترکیبی همسان با طول کمتر flank نیز میسرتر است.

 

واژگان کلیدی: نوترکیبی همولوگ، ژن l-Red، dysentrieae Shigella,E.coli, Vibrio Cholerae

 

1-1 انتقال ژن در باکتری

 

در اكثر باكتری ها توراث ژنها اغلب به صورت عمودی است اما قسمت قابل توجهی از آن توسط انتقال جانبی یا عرضی بین باكتری ها انتقال می یابد. عناصر ژنتیكی متحرك مثل پلاسمیدها، باكتریوفاژها و ترانسپوزون ها به همراه تغییرات ژنی مثل حذف، اضافه شدن و ترتیب دوباره ژن ها سیر تكاملی پروكاریوتها را تسریع كرده اند و باعث ایجاد تغییرات در ژنوم باكتری ها و در نتیجه ایجاد تنوع ژنتیكی گردیده اند. باكتری ها با توجه به داشتن ژنوم كوچكتر نسبت به یوكاریوتها توانایی بیشتری برای به
اشتراك گذاشتن ژنوم­شان از طریق انتقال عرضی ژن توسط هم یوغی، ترانسداكشن[1] و ترانسفورمیشن[2] دارند. مهمترین فرایند هم یوغی است كه طی تمـاس مستقیـم سلول با سلول اتفاق می­افتد
(Proter 1997; Burrus 2006).

 

هم یوغی امكان تغیرات ژنتیكی بین باكتریها و گاه حتی بین سلولهای یوكاریوتی را امكان پذیر
می سازد و اغلب توسط آن ژن های موجود بر روی « پلاسمیدهای كانژوگه» منتقل می شوند. ترانسداكشن نوع دیگری از انتقال افقی ژن است كه توسط ویروس ها و باكتریوفاژها صورت می پذیرد. بعضی از باكتریوفاژها می توانند به صورت یک پروفاژ به داخل كروموزوم باكتری میزبان وارد شده و باعث لیزوژنی آن شوند. پروفاژها قسمت مهمی از اكتساب افقی ژن را در DNA بسیاری از باكتریها به خود اختصاص داده اند. گاهی اوقات باكتریوفاژها باعث انتقال قسمت های متحرك دیگری از DNA باكتری و یا قسمتی دیگر از DNA ثابت باكتری می شوند و این زمانی اتفاق می افتد كه خروج فاژ به صورت دقیق صورت نگیرد. این مرحله ترانسداكشن تخصصی [3] نامیده می شود.

 

سومین نحوه انتقال ترانسفورمیشن است كه در آن DNA آزاد از محیط برداشته میشود. برای پایدار ماندن DNA وارد شده به ژنوم میزبان طی هر سه روش احتیاج به یک سری مراحل حمایت كننده مثل نوترکیبی یکسان[4] می باشد. همگان قبول دارند كه اكتساب توالی های جدید و توسعه ژنوم امری حیاتی برای تكامل میباشند. این که آیا ژن های اكتسابی در باكتری نگه داشته می شوند و یا این كه چگونه باقی
می مانند بستگی به عملكرد آن ژنها و فشار انتخابی محیط برای نگه داشتن آن دارد .( Proter 1997)

 

1-2 ترانسفورماسیون

 

ترانسفورماسیون یکی از راه های انتقال توارث به سایر باکتریها میباشد. در این روش یک تکه DNA دو رشته ای آزاد در محیط به سطح یک باکتری دیگر متصل شده و تنها یک رشته آن وارد باکتری شده و در کروموزوم باکتری میزبان ادغام می شود. برای داخل شدن قطعه ای از DNA در درون کروموزوم، عملکرد اپرون UVrABCD (UV در اول اسم اپرون مخفف پرتو UVاست ) ژن rec A بر اثر عوامل مثل uv ، عوامل شیمیایی و ورود DNA تک رشته ای به درون باکتری فعال میشود و rABCD مخفف ژنهایrecA, recB, recC و recD میباشد) این اپرون شامل ژنهای recA, recB, recC وrecD میباشد. فرایند نوترکیبی[5] بواسطه پروتئین RecA فعال میگردد. در این فرایند، اگر DNAتک رشته ای وارد شده در باکتری، با ناحیه ای از کروموزوم تشابه داشته باشد، تعویض میگردد که این جابجایی بواسطه پروتئین RecA انجام
می پذیرد. از طرفی ژنهایrecB, recC وrecD نقش تنظیمی، با عملکرد منفی بر روی ژن recA را بازی میکنند(Hamood et al., 1986).

 

در حال حاضر، در آزمایشگاه های تحقیقاتی، با بهره گرفتن از این سیستم و نحوه ادغام فاژ λ وکتوری (وکتور ها مولکول‌های DNA ای هستند که برای کلون کردن قطعات DNA در سلول های میزبان به کار می‌روند) را تولید نموده اند که میزان نوترکیبی را در باکتریها افزایش میدهند. در این وکتور سه ژن exo, bet وgam را تحت یک پروموتری که با L-arabinose تحریک می شود قرار داده اند. عملکرد این سه ژن بدین صورت است که پروتئین Exo باعث هضم نوکلئوتیدها از قسمت 5’ انتهای DNA دو رشته ای
می­ شود و پروتئین Bet با حفاظت از قسمت تک رشته ای 3’ بوجود آمده، مانع تخریب آن میگردد. نهایتا پروتئین Gam با ممانعت از عملکرد ژنهای recB,recC وrecD باعث تحریک بیان ژن recA در باکتریها می شود (شکل1-1).

 

مارکر مقاومت آنتی بیوتیکی در این وکتور آمپی سیلین بوده و از نظر تعداد پلاسمید در باکتریها، جزء پلاسمیدهای شمارش تکرار پایین[6]محسوب میگردد. بهترین دما، برای تکثیر این وکتور 30 درجه سانتیگراد بوده و در دمای 42-37 درجه سانتیگراد از دست میرود. بنابراین از این نظر، جزء پلاسمیدهای حساس به دما[7] نیز تقسیم ­بندی میگردد (Yamamoto et al., 2009). مهمترین و کاربردی ترین پلاسمید در این زمینه pKD46 بوده که قابلیت تکثیر، در dysentrieae Shigella,E.coli, Vibrio Cholerae را دارد.

 

شکل (1-1) عملکرد ژنهای exo, bet وgam بر روی DNA دو رشته ای

 

 

 

1-3 نوترکیبی

 

نوترکیبی[8] ژنتیکی فرایندی است؛ که طی آن مولکول اسیدنوکلئیک شکسته شده و به شکل­های مختلف به یکدیگر متصل می شوند. این عمل در بیشتر مواقع مربوط به DNA و گاهی درRNA نیز دیده
می شود. نوترکیبی می تواند بین کروموزوم های همولوگ باشد که به آن نوترکیبی همسان گفته می شود. نوترکیبی به طور معمول روشی برای ترمیم DNA پروکاریوت و یوکاریوت ها می باشد که در یوکاریوت ها در میوز رخ داده و به آن فرایند کراسینگ اور می گویند. در طی آن جابه جایی کروموزوم پدر و مادری رخ می دهد و می‌تواند سبب تولید الل جدید شود. در سیستم ایمنی این فرایند نقش بسیار مهمی را ایفا می­ کند وسبب مقاومت بدن در مقابل بیماریزاهای مختلف می شود.

 

شکل( 1-2) نوترکیبی

 

نوترکیبی روشی مفید در مهندسی ژنتیک محسوب می شود. از نوترکیبی می توان جهت ایجاد تغییر در نوکلئوتیدهای ژنوم باکتری ها، ویروس ها،BACs[9]،[10]PAC و پلاسمیدها استفاده کرد. ولی لازم به ذکر است که نوترکیبی در محیط زنده[11] نیز انجام می پذیرد. بنابراین برای ایجاد چنین تغییری در ژنوم می توان از نوترکیبی همسان[12] استفاده کرد. در نوترکیبی همسان باید از محصول PCR[13] که انتهاهای آن به صورت تک رشته­ای در آمده و یا از تک رشته های DNAسنتتیک استفاده نمود. در پروکاریوت ها میزان ایجاد نوترکیبی طبیعی 10-5-10-4 می­باشد ولی میزان ایجاد نوترکیبی همسان 10-1/0 درصد می باشد. در نوترکیبی همسان مهمترین فاکتور طول قسمتهای انتهایی محصول PCR می باشد که به خاطر عملکرد محصول ژن bet صورت تک رشته ای در آمده است. هر چه میزان طول ترادف های همسان بیشتر باشد بازده ی نوترکیبی همسان بیشتر خواهد بود. پدیده ی نوترکیبی همسان به واسطه ی بیان ژنrecA در باکتری ها صورت
می گیرد. بنابراین هر چه میزان بیان ژن recAبیشتر باشد بازدهی نوترکیبی همسان نیز بیشتر خواهد بود (Sharan et al.,2009). نوترکیبی همسان در باکتریها بواسطه ی حضور پر رنگ بیان ژن recA صورت
می گیرد.

 

بیان ژن recAبواسطه ی اپرون recBCD. (اپرون واحد عملکرد DNAژنومی است که شامل مجموعه‌ای از ژن‌های تحت کنترل یک سیگنال نظارتی یا پروموتر است) کنترل و سرکوب می­گردد تا از بیان افسار گسیخته ی آن جلوگیری شود. کاهش بیان ژن recA باعث کاهش میزان نوترکیبی می گردد. در نتیجه برای افزایش بازدهی آن به تحریک بیان ژن recA به عنوان کلید حل این معما استفاده کرد
(Murphy et al., 2000).

 

سیستم نوترکیبی مبتنی بر λ–Red در تغییر ژن ها بسیار سودمند میباشد. شیوه های ساده ای برای غیر فعال سازی و تغییر ژنها و نوکلئوتیدها در باکتریها با بهره گرفتن از تکنیک بازسازی ژنتیکی سلول وجود دارد، این امر با کمک سیستم نوترکیبی λ–Red و محصول PCR حامل یک کاست مقاومت انتی بیوتیکی روی کروموزوم باکتری صورت می گیرد و هر چه طول انتهای همولوگ بیشتر باشد، بازدهی نوترکیبی همسان بیشتر خواهد بود (Yamamoto et al., 2009).

 

نوترکیبی همولوگ در ترمیم DNAآسیب دیده در حین همانندسازی DNA موثر است. در سلول­های یوکاریوتیک میزان نوترکیبی همسان 8-16 درصد گزارش شده است(Saleh Gohari et al., 2005). مطالعات نشان داد که نوترکیبی همسان در باکتری , Vibrio Choleraeباعث ایجاد سویه های زنده ضعیف شده می گردد. ژنهای mer،ctxB،hlyA بواسطه نوترکیبی همسان دگرگون شده و باکتری های وحشی تبدیل به سویه های کاربردیCVD109 گردیدند. در این پروسه توالی­های یکسان انتهایی با طول­های متفاوت 100،500،1000 نوکلئوتیدی بررسی شده (Michalski et al.,1993). نهایتا مقالات و گزارشات نشان می دهد که هر چه میزان بیان ژن recA بیشتر باشد، بازدهی نوترکیبی همسان نیز بیشتر خواهد بود. ولی نکته مهم این است که میزان بیان ژن recA در باکتری های متفاوت نیزاختلاف نسبتا جزئی دارد، بنابراین ارزیابی و سنجش بیان ژن recA در بهبود و افزایش بازدهی نوترکیبی همسان مفید واقع خواهد شد و برهمگان واضح است که فرایند نوترکیبی همسان برای ایجاد واکسن و سویه های زنده ضعیف شده و همچنین ارزیابی ژنهای کنترلی مفید خواهد بود.

 

1-4 تعریف PCR[14]

 

این تکنیک در اواسط دهه­ 1980 بوسیله ی کری مولیس معرفی شد. به دلیل کاربردها و مزیت­های بسیار زیاد آن به سرعت در زیست شناسی مولکولی گسترش پیدا کرد. امروزه این روش تقریباً در تمامی آزمایشگاه ها ی زیست مولکولی جزو کارهای متداول می باشد و به صورت اتوماتیک بوسیله­ کامپیوتر انجام می شود.این تکنیک تمامی مشکلات قبلی در زیست مولکولی که ناشی از عدم دسترسی به مقادیر زیاد از DNA یکسان بود را برطرف کرد. برای مثال قبلاً برای بدست آوردن نسخه­های متعدد از یک ژن خاص می بایست این ژن را به داخل حامل مناسب وارد کرده و در یک باکتری تکثیر کنند ولی امروزه این کار را به سادگی و با بهره گرفتن از PCRانجام می دهند. PCR به معنی واکنش زنجیره ای پلی مراز می باشد. هدف از آن سنتز رشته هایDNA   جدید از روی رشته های الگو است که به صورت زنجیر وار تکرار
می­ شود. PCR دارای انواع متعددی می باشد که یکی از آنها Real TimePCRاست. دراین روش از ژل آگارز استفاده نمی شود و امروزه با دستگاه های به نام لایت سایکلر[15] که مقدار محصول در هر سیکل را نمایش می دهد بسیار ساده شده است. در ساده ترین حالت از اتیدیوم بروماید[16] به عنوان رنگ تداخلی با DNA برای تعیین مقدار محصو ل تولید شده در هرسیکل می توان استفاده کرد. ازآنجایی که قابلیت فلورسانس اتیدیوم بروماید در حضور DNA دورشته ای افزایش می یابد، می توان از آن برای تشخیص وتعیین مقدارمحصول دورشته ای استفاده کرد. اتیدیوم بروماید تقریبا هیچ گونه اثری برروی مقدارو خصوصیات واکنش های PCR، ندارد بنابراین تکثیر توالی های خاص DNA وتشخیص همزمان آن با دستگاه ترانس ایلومیناتور فرابنفش[17] امکان پذیر می گردد.

 

PCR از نظر اصول عملی تشابه زیادی به همانند سازی DNA دارد و در واقع برگرفته از آن است . یاد آوری می شود که DNA پلیمراز DNA تک رشته ای را از جهت  5َ به  3َ به عنوان الگو مورد استفاده قرار می دهد ورشته مکمل را در جهت5َبه 3َمی سازد. همچنین DNA پلیمراز برای شروع احتیاج به یک قطعه اولیه (شناساگر) دارد.

 

برای انجام PCR ، DNAپلیمراز ، نوکلئوتید تری فسفات ها و پرایمر لازم هستند. از آنجائیکه DNA دو رشته ای است، دو نوع پرایمر درPCR موردنیاز است. این دو پرایمر دو عمل انجام می دهند، اول اینکه محل ژنی که باید تکثیر شود را مشخص می نمایند و دوم اینکه اندازه ی قطعات تکثیر شونده را تعیین
می کنند . عمل اول کاملاَ مشخص است، در مورد عمل دوم باید گفت که وقتی این دو شناساگر به دو ناحیه­ی مختلف DNA و به سمت هم قرار می­گیرند DNA پلیمراز تنها قطعات را در بین این دو ناحیه همانندسازی می­ کند و به این ترتیب طول قطعات ساخته شده تعیین می­ شود. برای شروع PCR ، DNA الگو، پرایمر ها و نوکلئوتید تری فسفات ها و DNA پلیمراز در یک لوله با هم مخلوط می شوند. سپس لوله را گرم می کنند تا دو رشته DNA از هم جدا شوند. سپس لوله را سرد می کنند تا پرایمر ها به نواحی مورد نظر متصل شوند و DNA پلیمراز شروع به همانند سازی از روی DNA بنماید. بعد از مدت زمان لازم برای همانند سازی بار دیگر پرایمرها به نواحی مکمل خود متصل شوند. چون در مرحله ی قبل رشته DNA در ناحیه مورد نظر مضاعف شده است، در این مرحله چهار رشته ی الگو برای همانند سازی وجود دارد و در نتیجه در پایان این مرحله بوجود می آید، و در مرحله ی بعد 16 نسخه و به همین صورت بطور تصاعدی تعداد نسخه های ژن ها زیاد می شود .

 

در ابتدای طراحی PCR از آنزیم DNA پلیمراز E.coli استفاده شد ولی این آنزیم به حرارت حساس می باشد و بنابراین پس از هر بار حرارت دادن محیط واکنش تا دمای 94 درجه­ سانتی ­گراد، افزودن دوباره­ی آنزیم تازه به محیط لازم بود. یکی از مهم­ترین کشفیات در این زمینه این بود که باکتریهای
چشمه­های آب گرم دارای DNA پلیمراز هایی هستند که نسبت به حرارت مقاوم بوده و حتی در دمای بالا فعالیت بهتری دارند . برای مثال باکتری  Thermus  aquaticus دارای DNA پلیمرازی است که در دمای 94 درجه ی سانتی گراد کاملاَ پایدار است و همچنین دمای اپتیمم عمل آن نیز 72 درجه ی سانتی گراد می باشد، این DNA پلیمراز که بطور خلاصه Taq پلیمراز نامیده می شود باعث شد که براحتی PCR به صورت اتوماتیک انجام شود و با افزودن یکبار آنزیم Taq پلیمراز دیگر نیازی به اضافه کردن مجدد آن نباشد .

 

مزیت بسیار مهم دیگر Taq پلیمراز افزایش حساسیت و دقت PCR می باشد. در دمای پایین
(30 درجه سانتی ­گراد) (که برای DNA پلیمراز E.coli بکار می­رفت) پرایمرها ممکن است به جایگاه هایی که توالی تا حدودی مشابه دارند نیز متصل شوند، زیرا در دمای پایین تعداد کمتری پیوند هیدروژنی برای اتصال پرایمرها نیاز است. بنابراین پرایمرها با اتصال به نواحی نسبتاَ مشابه، باعث ایجاد اشتباه در انجام مراحل PCR می­شوند. ولی وقتی که واکنش در دمای 72 درجه (دمای اپتیمم فعالیت Taq پلیمراز) انجام شود اتصال پرایمر ها به نواحی غیر از ناحِیه­ی اصلی کاهش می­یابد. به این صورت پس از پایان PCR
رشته های DNA کاملاَ مشابه و خالص بدست خواهد آمد. برای دیدن قطعات تکثیر شده DNA می­توان براحتی از الکتروفورز برای ژل آگاروز و رنگ امیزی اتیدیوم بروماید استفاده کرد .