Çevresel kirletici mikroplastiklerin zebra balıklarında (Danio rerio) genotoksik ve oksidatif hasar üzerine etkilerinin belirlenmesi
Determination of effects genotoxic and oksidative damage of environmental pollutant microplastics on zebra fish (Danio rerio)
Yazar: SEVDA ÖNDER
Danışman: PROF. DR. AYLİN SEPİCİ DİNÇEL ; PROF. DR. AYSEL ÇAĞLAN GÜNAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Mikroplastik = Mikroplastic

Özet:
Küresel su ortamlarında yaygın olarak bulunan mikroplastiklerin farklı sucul orgazimalar üzerinde çok çeşitli zararlı etkileri tespit edilmiştir. Bu çalışmada, polistren (PS) ve polietilen (PE) mikroplastiklerinin zebra balıklarında (Danio rerio, Hamilton,1822) DNA hasarı (8-OHdG), ileri oksidasyon protein ürünleri (AOPP), malondialdehit (MDA) ve glutatyon (GSH) düzeyleri ile değerlendirilmiştir. Model organizma olarak kullanılan yetişkin zebra balıkları (Danio rerio) 96 saat ve 21 gün süre ile her iki mikroplastiğe 1 ve 10 mg/L konsantrasyonlarında maruz bırakılmışlardır. Deney sonucunda MDA düzeylerinin 1mg/L PS ve PE'ye 96 saat maruziyet sonunda kontrol grubuna göre anlamlı olarak arttığı bulunmuştur (p=0,008, p=0,041). 10 mg/L PS ve PE maruziyet gruplarında ise 96 saat sonunda kontrol grubuna göre görülen artış anlamlı bulunmamıştır (p=0,137, p=0,395). GSH düzeylerinin 1 ve 10 mg/L PE'ye 96 saat maruziyet sonunda kontrol grubuna göre anlamlı olarak arttığı bulunmuştur (p=0,004, p=0,004). 1 ve 10 mg/L PS'ye 21 gün maruziyet sonunda da deney gruplarında kontrol grubuna göre anlamlı azalma bulunmuştur (p=0,033, p=0,045). AOPP düzeylerinin 1 ve 10 mg/L PS 96 saat maruziyet grupları kontrol grubu ile karşılaştırıldığında anlamlı olarak azalmış bulunmuştur (p=0,008, p=0,000). Ayrıca 1 mg/L PE ve 10 mg/L PE gruplarında kontrole göre görülen azalma ve artma anlamlı bulunmamıştır (p=0,236, p=0,364). AOPP değerlerinin 1 ve 10 mg/L PE ve PS gruplarında 21 gün maruziyet sonunda kontrol grubuna göre görülen artış anlamlı değildir (p=0,124, p=0,090, p=0,055, p=0,282, sırasıyla). 8-OHdG düzeyleri 10 mg/L PS grubunda 96 saat maruziyet sonunda kontrol grubu ile karşılaştırıldığında anlamlı olarak azalmış bulunmuştur (p=0,030). 1 mg/L PS, 1 mg/L PE ve 10 mg/L PE gruplarında ise kontrol grubuna göre izlenen azalma anlamlı bulunmamıştır (p=0,882, p=0,608, p=0,263, sırasıyla). 8-OHdG düzeyleri 21 gün maruziyet sonunda ise 1 mg/L PS, 10 mg/L PS gruplarında kontrol grubuna göre artmış ve 10 mg/L PE grubunda kontrol grubuna göre azalmış olsa da anlamlı bulunmamıştır (p=0,199, p=0,131, p=0,850, sırasıyla). 1 mg/L PE grubunda ise kontrol grubuna göre görülen artış anlamlı bulunmuştur (p=0,028). Sonuç olarak, 1 ve 10 mg/L PE ve PS mikroplastiklerinin zebra balıklarında uygulanan konsantrasyon ve sürelerde oksidan-antioksidan sistemi etkilediği ve DNA hasarına neden olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
Microplastics which are prevalent in global aquatic environments have been established a wide variety of harmful effects on different aquatic organisms. In this study, the effects of polystyrene (PS) and polyethylene (PE) microplastics on DNA damage (8-OHdG), advanced oxidation protein products (AOPP), malondialdehyde (MDA) and glutathione (GSH) in zebrafish (Danio rerio, Hamilton, 1822) were evaluated. Adult zebrafish (Danio rerio) used as a model organism were exposed to both microplastics at concentrations of 1 and 10 mg/L for 96 hours and 21 days. As a result of the study, it was found that MDA levels increased significantly only after 96 hours of exposure to 1mg/L PS and PE compared to the control group (p=0.008, p=0.041respectively). GSH levels were significantly increased compared to the control group after 96 hours of exposure to 1 and 10 mg/L PE (p=0.004, p=0.004). Also after 21 days of exposure to 1 and 10 mg/L PS, a significant decrease was found in the experimental groups compared to the control group (p=0.033, p=0.045). AOPP levels were significantly decreased in 1 and 10 mg/L PS 96 hour of exposure groups compared to the control group (p=0.008, p=0.001). In addition, the decrease and increase observed in the 1 mg/L PE and 10 mg/L PE groups compared to the control were not significant (p=0.236, p=0.364). The increase in AOPP values in the 1 and 10 mg/L PE and PS groups after 21 days of exposure was not significant compared to the control group (p=0.124, p=0.090, p=0.055, p=0.282, respectively). 8-OHdG levels were found to be significantly decreased in the 10 mg/L PS group after 96 hours of exposure compared to the control group (p=0.030). The decrease observed in the 1 mg/L PS, 1 mg/L PE and 10 mg/L PE groups was not significant compared to the control group (p=0.882, p=0.608, p=0.263, respectively). Although 8-OHdG levels increased in the 1 mg/L PS and 10 mg/L PS groups compared to the control group after 21 days of exposure, and decreased in the 10 mg/L PE group compared to the control group, it was not found significant (p=0.199, p=0.131, p=0.850, respectively). In the 1 mg/L PE group, the increase in the control group was found to be significant (p=0.028). As a result, it is thought that 1 and 10 mg/L PE and PS microplastics affect the oxidant antioxidant system and cause DNA damage at the concentrations and times applied in zebrafish.