تفاوت ماهیان با سایر حیواناتی که در دامپروری مورد استفاده قرار میگیرند در این اسـت کـه لقاح در بیشتر ماهیان به صورت خارجی روی میدهد و تکامل جنین بدون مراقبت در رحم و یا یک پوسته تخم ضخیم انجام می پذیرد. این موضوع به متخصصین پرورش آبزیان امکان میدهد که بتوانند تخمهای لقاح یافته یا جنینها را مورد دست کاری قرار دهند، اما انجام این کارها بر روی پستانداران یا پرندگان میسر نیست. به دلیل وجود تکامل خارجی در بیشتر ماهیان، مدیران کارگاههای تکثیر میتوانند با افزودن استروئیدهای آنابولیک به غذا یا آب، جنسیت فنوتیپی ماهیان را به سمت مورد نظر خود سوق دهند. علت امکانپذیر بودن این امر آن است که اگرچه جنسیت ژنوتیپی در زمان لقاح تعیین میشود اما جنسیت فنوتیپی چنین نیست.
ماده سازی در آبزیان
یک جنین در طی تکامل اولیه جنینی از نظر فنوتیپی نه نر است و نه ماده؛ زیرا دارای تخمدان، بیضه و یا سایر ویژگیهای وابسته به جنسیت نیست. در عوض، یک جنین دارای پیش سازهای جنینی تخمدانها یا بیضهها (سلولهای زایای اولیه میباشد). به همین خاطر، جنین در این مرحله دو توانی[1] است زیرا میتواند به نر یا ماده تکامل یابد. در یک زمان خاص در طول تکامل جنینی (که برای هرگونه متفاوت است) یک یا چند ژن، یک پیام شیمیایی را از خود صادر مینمایند و این پیام معین میکند کـه بافت دو توانی به کدام مسیر تکامل یابد. هنگامی که این پدیده روی داد و بافت تکامل خود را تکمیل نمود، آن ماهی تبدیل به یک نر فنوتیپی یا یک ماده فنوتیپی میگردد. افزون بر این هنگامی که این امر روی داد امکان تغییر جنسیت فنوتیپی دیگر وجود نخواهد داشت مگر با انجام روشهای بنیادی همچون جراحی که موفقیت در آن نیز غیرمحتمل است. جنسیت فنوتیپی در یک پنجره زمانی قابل تغییر است که این پنجره برای هرگونه، ویژگیهایی دارد. اگر یک ماهی در طی این دوره استروئیدهای آنابولیک را خورده و یا جذب نماید، استروئید میتواند به تکامل سلولهای دو توانی جهت بدهد. این تکنولوژی طی ۳۰ سال اخیر به طور فعال مورد تحقیق قرار گرفته و به قدری متداول شده که در برنامه های پرورش ماهیان تیلاپیا، قزل آلا و کپور بکار گرفته شده است.
استراتژیهای مربوط به ماده سازی
با استفاده از استروژنها میتوان ماده سازی هورمونی را در برخی از ماهیان القا نمود. کنترل جنسیت هورمونی در روند تفکیک جنسیت و نه تعیین جنسیت مؤثر است. از این رو مصرف استروئیدهای جنسی در گونههای دارای تعیین جنسیت کروموزومی مانند ماهی آزاد و قزل آلا، نر ساختن یا ماده نمودن ماهی را بدون تغییر ترکیب کروموزومی جنسی آنان (عدم تغییر ژنوم) ممکن میسازد و این در واقع مبنای روشهای غیرمستقیم در ماده نمودن و نرینه ساختن تلقی میگردد.
روش ماده سازی مستقیم
روشی است که در تمام گونه ماهیان و بدون در نظر گرفتن سیستم تعیین جنسیت و همچنین به رغم آنچه که جنسیت از نوع هموگامت یا هتروگامت باشد و با استفاده از استروژن در طول مراحل اولیه رشد انجام گیرد. در این شیوه از مادهسازی معمولاً با استفاده از استروژن طبیعی یا مصنوعی، جنسیت گناد مطلوب را در همان نسلی که استروژن مصرف شد تولید می نماید. موفقیت و به همراه آن سادگی این روش، مزیتهای اصلی شیوه ماده نمودن مستقیم محسوب می گردد. علاوه بر این، هیچ نوع مرگ و میری ناشی از درمان در دوز مناسب وجود نداشته ولی در این روش همیشه موفقیت حاصل نمی گردد. بعلاوه، گاهی نیمی از ماده های تولید شده از نوع ژنوتیپ نر میباشند.
روش ماده سازی غیرمستقیم
این شیوه در گونه هایی انجام میگیرد که در آن گناد ماده ها هموگامت است. در این روش، ابتدا نرینه ساختن مادههای ژنوتیپی (XX) از یک گروه ماهیان دارای جنسیت دوگانه (XY,XX) انجام گردیده و سپس بارورسازی تخمکهای طبیعی (X) با استفاده از اسپرمی انجام میگیرد که از طریق این نرهای جدید تولید گشته و صرفاً دارای کروموزوم X بوده است. برای تشخیص این گونه نرها (نئونر)، آزمایش تست فرزندان[2] از آمیزش نرهای جدید تولیدی و ماده های معمولی انجام می گیرد. تلاقی با نرهای جدید در نسل دوم (F2) منجر به تولید بچه ماهیان تماماً ماده می گردد (ژنوتیپی و فنوتیپی) و این در حالی است که آمیزشهایی که با نرهای طبیعی انجام میگیرد، به مخلوطی از بچه ماهیان نر و ماده منتج میگردد. در استفاده از این شیوه؛ روش نرینه ساختن به خودی خود هدف اصلی تلقی نمی گردد، بلکه گام مهم و ضروری در روش ماده سازی غیرمستقیم میباشد. روش غیرمستقیم دارای این مزیت است که بچه ماهیهای تولیدی هرگز با استروئیدها سروکار ندارند.
روشهای هورمون درمانی
در حال حاضر، دو روش غوطهوری در آب و درمان غذایی جهت واگذاری هورمونهای جنسی در تعداد زیادی از ماهیان انجام گرفته است. عمل غوطهوری در گونههایی مناسبتر می باشد که در آنها، دوره زمانی تمایز جنسی در مرحله جنینی یا لاروی است و روش تغذیه برای گونه هایی که زمان تمایز جنسی در آنها با مرحله تغذیه خارجی ماهی منطبق است. استفاده از غذاهای زنده مانند آرتمیا به عنوان ابزاری برای تأمین استروئید در برخی از ماهیان مورد بررسی قرار گرفته است و روش مناسب برای ماهیانی است که تمایز در آنها در مراحل اولیه لاروی رخ میدهد.
روشهای متفاوت تیمار
کنترل هورمونی جنسیت، شامل متغیرهای کمی و کیفی است. متغیرهای اصلی کمی، عمدتاً تیمارهای مربوط به زمان است که برای مثال شامل سن ماهی (میزان رشد مربوط به گناد)، دوره درمان و همچنین مقدار دوز استروئید است. عوامل دیگری نیز بر میزان موفقیت مؤثرند که میتوان به دمای آب، تراکم ماهیان، تعداد تیمارها و فاصله بین انتخاب تیمارها اشاره نمود. از سوی دیگر، متغیرهای کیفی بیشتر به نـوع استروئیدهای تغییر جنسیت میپردازد. استروژنها بخصوص E2 به عنوان هورمونهای ماده سازی استفاده میشوند که عمدتاً استروژنهای طبیعی یا مصنوعی باید مورد استفاده قرار بگیرند.
ماهیت استروئید
برخی استروژنهای طبیعی و مصنوعی یا برخی مواد شیمیایی دارای ظرفیت استروژنی اثبات شده در مادهسازی ماهیها می باشند. از میان استروژنهای طبیعی، E2 مؤثرترین میباشد. استروژن مصنوعی اتینیل استرادیول و همچنین دی اتیل استیل بسترول در بسیاری از گونهها مورد استفاده قرار گرفته و از مؤثرترین فاکتورهای ماده ساز با توجه به شرایط میباشند که مورد استفاده قرار گرفتهاند.
هدف از ماده سازی
یکی از موارد کاربردی که از ماده سازی می توان به آن اشاره نمود این است که در پرورش ماهی آزاد، هدف تولید جمعیتهای تمام ماده است تا نرهای دارای بلوغ زودرس حذف شوند زیرا چنین نرهایی معمولاً پس از بلوغ می میرند. به این منظور هنگامی که بچه ماهیان آزاد تغذیه را شروع میکند به طور معمول آنها را با جیره های حاوی ۲۰ میلی گرم به ازای هر کیلوگرم غذا از ۱۷ – بتا استرادیول به مدت ۴۰ تا ۶۰ روز تغذیه مینمایند.
بررسی بازاریابی ماهیان تغییر یافته از نظر فنوتیپ
مقدار هورمون مصرف شده توسط هر ماهی بسیار ناچیز میباشد و قسمت اعظم آن نیز به سرعت دفع میگردد. زمانی که ماهیان تغییر جنسیت یافته به اندازه بازاری برسند، فقط چند قسمت در میلیارد از هورمون در بدن آنها قابل جستجو است، بنابراین، مصرف این هورمون على القاعده نباید ضرری برای سلامت مصرف کننده داشته باشد. هر چند بتوان نشان داد که مصرف ماهیانی که هورمون دریافت داشتهاند مشکلات بهداشتی به همراه نخواهند داشت اما این رویکرد از دیدگاه بازاریابی در جوامعی که به سلامتی خود توجه دارند مخاطرهآمیز است. به همین ترتیب صنعتی که مبتنی بر پرورش ماهیانی باشد که هورمون دریافت داشتهاند، می تواند در اثر ضد تبلیغ ورشکست شود.
[1] – Totipotent
[2] – Progeny test