Tribolium confusum J. du. val (kırma biti)'a uygulanan malathion ve deltamethrin pestisitlerin asetilkolinesteraz temelli amperometrik biyosensörle saptanması
Detection of malathion and deltamethrin pesticides from Tribolium confusum (J. du. Val) by using acetylcholinesterase based amperometric biosensor
Yazar: FATMA BETÜL ÖZEN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. EBRU SAATÇİ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Pestisitler, zararlı etki gösteren organizmaları öldürmek ya da popülasyon gelişimlerini baskılamak amacıyla kullanılan doğal veya yapay moleküllerdir. Doğada hedef dışı diğer böcekler ve diğer küçük hayvanları ölümüne sebep olurken; aynı zamanda insanlara da zararlı etkileri bulunmaktadır. Pestisitlerin tespiti için kullanılan geleneksel yöntemler pahalı, zaman alıcı ve uzmanlık istemektedir. Bu çalışmada deltamethrin ve malathion tespiti için; hızlı, kullanışlı, ucuz ve özgül bir amperometrik biyosensör geliştirilmiştir. Bu amaçla, Tribolium confusum larvalarına ve erginlerine malathion ve deltamethrin uygulanarak, böcekten ekstrakte edilen pestisit kalıntıları asetilkolinesteraz temelli amperometrik bir biyosensörle tespit edilmiştir. 
Çalışmamızda T. confusum larvalarında malathion ile % 100 ölüm 9.1 mg/ml'de meydana gelmiştir. Larva LD50= 4.400 (3.784-5.070) mg, LD99= 10.367 (9.035-12.427) mg olarak hesaplanmıştır. Erginlerde % 100 ölüm 13.6 mg/ml dozunda gerçekleşmiştir. Ergin LD50= 7.060 (6.162-7.961) mg, LD99= 15.267 (13.568-17.826) mg olarak hesaplanmıştır.
Çalışmamızda T. confusum larvalarında deltamethrin ile % 100 ölüm 0.4 mg/ml'de meydana gelmiştir. Larva LD50= 0.211 (0.184-0.241) mg, LD99= 0.468 (0.410-0.558) mg olarak hesaplanmıştır. Erginler için % 100 ölüm ise 1.2 mg/ml de dozda görülmüştür. Ergin LD50= 0.643 (0.575-0.713) mg, LD99=1.278 (1.136-1.506) mg olarak hesaplanmıştır.
Çalışmamızın devamı olan amperometrik biyosensör çalışmalarında malathion standart konsantrasyon ölçüm limitleri 0.1-75 g/ml arasında bulunmuş ve dozların artmasına bağlı olarak, enzim aktivitesinde inhibisyon görülmüştür. Bu inhibisyon en yüksek konsantrasyonda % 91, en düşük konsantrasyonda ise % 6 olarak bulunmuştur. Larva üzerinde ise doza karşı gözlenen inhibisyon değerleri en yüksek konsantrasyonda % 60, en düşükte ise % 15 inhibisyon olarak gözlenmiştir. Erginlerde doza karşı gözlenen inhibisyon değerleri en yüksek konsantrasyonda % 97, en düşükte ise % 7 inhibisyon olarak gözlenmiştir. 
Deltamethrin standart konsantrasyon ölçüm limitleri, 2.5-75 g/ml arasında bulunmuş ve dozların artmasına bağlı olarak, enzim aktivitesinde artış görülmüştür. Bu aktivasyon en yüksek konsantrasyonda % 59, en düşük konsantrasyonda ise % 2 olarak bulunmuştur. Larva üzerinde ise doza karşı gözlenen aktivasyon değerleri en yüksek konsantrasyonda % 53, en düşükte ise % 4 aktivasyon olarak gözlenmiştir. Erginlerde doza karşı gözlenen aktivasyon değerleri en yüksek konsantrasyonda % 112, en düşükte ise % 20 aktivasyon olarak bulunmuştur.

Abstract:
Pestisides are natural or synthetic chemical compenents which are used for eliminating or suppressing harmful organisms. In nature, they kill non-target insects and little animals, and also have harmful effects on humans. Traditional techniques, used for the detection of pesticides, are expensive, time consuming and need expertise. In this study, a cheap and specific amperometric biosensor is developed for the detection of deltamethrin and malathion. For this purpose, deltamethrin and malathion were applied to larvae and adults of Tribolium confusum. Pesticide residues were extracted from the insects and residues are detected by Acetylcholinesterase based amperometric biosensor. 
In our study, 100% death ratio was seen at 9.1 mg/ml for malathion applied to T. confusum larvae. LD50 and LD99 were found as 4.400 (3.784-5.070) mg, and 10.367 (9.035-12.427) mg, respectively. For malathion applied T. confusum adults % 100 death ratio was seen at 13.6 mg/ml. LD50 and LD99 were found as 7.060 (6.162-7.961) mg and 15.267 (13.568-17.826) mg, respectively.
For deltamethrin applied T. confusum larvae 100% death ratio was seen at 0.4 mg/ml. LD50 and LD99 were found as 0.211 (0.184-0.241) mg, and 0.468 (0.410-0.558) mg, respectively. %100 death ratio was seen at 1.2 mg/ml for deltamethrin applied T. confusum adults. LD50 and LD99 were found as 0.643 (0.575-0.713) mg, and 1.278 (1.136-1.506), respectively.
This study was followed -through by biosensor application. For the malathion determination, detection limits were found as 0.1-75 g/ml. İnhibisyon was seen and the maximum inhibition was 91% at the maximum concentration and the minimum was 6% at the minimum concentration for the standart applications. The inhibition effect of malathion on larvaes were detected as 60% at the maximum concentration and the minimum was 15% at the minimum concentration. The inhibition effect of malathion on adults were detected as 97% at the maximum concentration and the minimum was 7% at the minimum concentration.
For the deltamethrin determination, detection limits were found as 2.5-75 g/ml. Activation was seen and the maximum and minimum activation rates were 159% and 102%, respectively, for the standart applications. The activation effects of deltamethrin on larvaes were detected as 153% at the maximum deltamethrin concentration and 104% at the minimum deltamethrin concentration, respectively. The activation effects of deltametrin on adults were detected as 112% at the maximum deltamethrin concentration and the minimum was 20% at the minimum deltamethrin concentration.