Malatya yöresinde yaygın kullanılan seçilmiş iki insektisidin Danio rerio (zebrabalığı) üzerine subletal etkileri ve toksik etkilerin zamana bağlı geri dönüşürlüğü
The sublethal effects of widely used two insecticides in Malatya region on Danio rerio (zebrafish) and time dependent recovery of their toxic effects
Yazar: VOLKAN KORKMAZ
Danışman: PROF. DR. MURAT ÖZMEN ; DOÇ. DR. ABBAS GÜNGÖRDÜ
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada, erişkin zebrabalığının (Danio rerio, (Hamilton 1822)) organofosfat grubu pestisitlerden fosalon ve piretroit grubu pestisitlerden sipermetrinin ve bunların karışımlarına subletal dozlarda maruz kalmalarının toksik etkileri ve bu etkilerin geri dönüşürlüğünün çeşitli biyokimyasal belirteçler kullanılarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. 96 saatlik test sonucunda fosalon ve sipermetrinin ortalama öldürücü konsantrasyon (LC50) değerleri sırasıyla 2.254 mg AI/L ve 0.0144 mg AI/L olarak tespit edilmiştir. Seçilen pestisitlerin subletal uygulama konsantrasyonları 96 saatlik LC50 değerine göre belirlenmiştir. D. rerio bireyleri fosalon ve sipermetrinin ayrı ayrı LC50/2, LC50/4 ve LC50/10 konsantrasyonlarına ve bu konsantrasyonların ikili karışımlarına (1:1) 96 saatlik statik yenilemeli test sisteminde maruz bırakılmıştır. 96 saat'lik subakut toksisite testi sonunda balıklar normal yaşam koşullarına alınmış ve tekrar düzenli olarak beslenmeye devam edilmiştir. Ortam taze su ile gün aşırı yenilenmiş ve balıklardan 10 ve 20 gün sonunda alınan örnekler, 96 saat uygulama grubu ile birlikte değerlendirilmiştir. Pestisitlerin etkileri ve geri dönüşüm sürelerinin oluşturduğu değişimleri tespit etmek amacıyla, glutatyon S-transferaz (GST), karboksilesteraz (CaE), asetilkolinesteraz (AChE), glutatyon redüktaz (GR), katalaz (CAT), glutatyon peroksidaz (GPx), laktat dehidrogenaz (LDH), alanin amino transferaz (ALT), aspartat amino transferaz (AST) enzimleri biyobelirteç olarak değerlendirilmiştir.
Her iki pestisite ayrı ayrı veya farklı kombinasyonlarda pestisit karışımlarına maruz kalan balıklarda seçilen biyobelirteç enzimlerin önemli düzeyde aktivasyon veya inhibisyona uğradığı saptanmıştır. Sonuçlar, seçilen pestisitlerin çok düşük konsantrasyondaki subletal dozların dahi D. rerio üzerinde toksik potansiyele sahip olduğunu göstermektedir. Çalışmamızda GST, CaE, AChE ve GR enzimlerin aktivitelerinde görülen değişimler kullanılan pestisitlerin ve karışımlarının subletal konsantrasyonlarının toksik risklerini gösteren en önemli biyobelirteçler olarak öne çıkmaktadır. Diğer taraftan, balıklarda pestisite maruz kalmanın sonlanmasını takip eden 20 günlük geri dönüşüm periyodunun enzim aktivitelerinin kontrol grubu düzeylerine dönmesinde yetersiz olduğunu, organizmaların doğal ortamlarda bu gibi pestisitler ve karışımlarına maruz kaldıklarında daha uzun geri dönüşüm sürelerine ihtiyaç duyabileceklerini göstermiştir. Ayrıca sonuçlarımız, D. rerio'nun sucul ekosistemlerde, pestisit kirliliğinin ve toksik etkinin geri dönüşürlüğünün belirlenmesi için kullanışlı bir test organizması olduğunu ve seçilen biyokimyasal belirteçlerin de pestisit toksisitesini iyi bir şekilde yansıttığını göstermektedir.

Abstract:
This study was aimed to determination of toxicity and also recovery of toxic effects using various biochemical markers on zebrafish (Danio rerio, (Hamilton 1822)) adults who were exposed to phosalone and cypermethrin pesticides or their mixtures as an organophosphate or pyrethroid groups, respectively. Due to this, LC50 values of 96h exposure to the selected pesticides were calculated as 2.254 mg AI/L for phosalone and 0.0144 mg AI/L for cypermethrin and the application concentrations of selected pesticides were determined according to the calculated LC50 values. Fish were exposed to the pesticides separately or their mixtures using LC50/2, LC50/4 and LC50/10 concentration with the binary mixtures (1:1) were used for 96 hour static renewal test system. After the 96 h exposure periods, some fish samples were stored for further assays in ultra-freezer, but remaining were transferred into clean tanks and they were continued to feed daily during the study for recovery studies. The media in the tanks were changed every other day and remaining fish were collected on day 10 or 20 for biochemical assays to compare 96 h exposed samples with together. For this aim, glutathione S-transferase (GST), carboxylesterase (CaE), acetylcholinesterase (AChE), glutathione reductase (GR), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), lactate dehydrogenase (LDH), alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST) were assayed as biochemical markers.
It was determined for exposed fish in both pesticide or mixture groups that the selected enzyme markers were significantly activated or inhibited by the pesticide exposures. Also, the results show that D. rerio samples were affected by even in very low concentrations of sublethal exposures of the pesticides. The GST, CaE, AChE and GR were represented the toxicity of pesticide exposures which are the most suitable biomarkers for evaluating the toxicity. On the other hand, results show that 20 days of recovery period after the termination of pesticide exposure was not enough to recovery of enzyme activities in normal levels such as in control groups and it was also showed that the recovery period may need more time than 20 days in their natural habitat if the fish was exposed to such pesticides. This study also represented that D. rerio is suitable test organisms to determine pesticide pollution and recovery of the toxic effects of used pesticides in aquatic systems and the selected biochemical markers are the suitable to determine pesticide toxicity on these organisms.