Akdeniz sularında yetişen enfeksiyöz granülomlu levreklerde subakut bakır toksisitesi üzerine Hypericum perforatum' un antioksidan etkisinin belirlenmesi
Determination of the antioxidant effect of Hypericum perforatum on subacute copper toxicity in sea bass with infectious granuloma grown in Mediterranean water
Yazar: CANSU ÖNCÜ ALGAN
Danışman: PROF. DR. EMİNE BAYDAN
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji ve Toksikoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı / Farmakoloji ve Toksikoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Geleneksel farmakoloji = Ethnopharmacology ; Hibrit çizgili levrek = Hybrid striped bass ; Metal kirlilik = Metal pollution ; Sarı kantaron = Hypericum perforatum

Özet:
Ağır metaller çevresel kirleticiler içerisinde önemli bir paya sahiptir. Çevresel kirlilik ve genellikle düşük düzeyde uzun süreli maruziyetler şeklinde olumsuz etkilerini gösteren ağır metaller bağışıklığın baskılanması, hastalıklara direncin azalması, verim düşüklüğü, kanserojen etki gibi çeşitli istenmeyen etkilere yol açarlar. Çevresel kirleticilerin yaptığı olumsuz etkilere karşı bağışıklığı güçlendirmek amacıyla özellikle antioksidan etkili ürünlerin yararları uzun zamandan beri değerlendirilmeye çalışılmaktadır. Balıklar çevresel kirleticilere en hassas canlılar arasındadır. Bu nedenle yetiştirilme periyotlarında antioksidan etkili doğal ürünlerden yararlanma yolları araştırılmaktadır. Yapılan bu araştırmada, Akdeniz sularında yetişen enfeksiyöz granülom tespit edilmiş levreklerde bakır sülfatın subakut toksik etkisine karşı Hypericum perforatum' un yararlı etkisi antioksidan parametreler üzerinden değerlendirildi. Araştırmada levreklerde bakır sülfatın LC50-96h dozunu belirlemek için ön deneme yapıldı. Bu aşamadan sonra subakut bakır sülfat dozu (0,68 mg/L) belirlenerek yaklaşık 2 hafta süreyle K (Kontrol grubu) ve HP (10 g/Kg Hypericum perfortum yağı içeren grup) grupları hariç diğer gruplara uygulandı. Çalışma K, HP, BS (Bakır grubu), BS+HP1 (0,68 mg/l CuSO4.5H2O ve Kantaron 5 g/kg uygulanan deney grubu) ve BS+HP2 (0,68 mg/l CuSO4.5H2O ve Kantaron 10 g/kg uygulanan deney grubu) olmak üzere 5 grup üzerinden yapıldı. BS+HP1 ve BS+HP2 gruplarına Hypericum perfortum uygulaması 2 hafta boyunca 5 g/kg ile 10 g/kg doz halinde yemleme ile tatbik edildi. Deneme sonrası tüm gruplardan alınan kanlar antioksidan parametreler yönünden, alınan karaciğer, böbrek, kalp, mide, bağırsak ve yağ doku örnekleri ise histopatolojik yönden değerlendirildi. TAS (Toplam antioksidan seviye) değerleri grup sırası ile 1,08 ± 0,13 mmol/L (n:20), 1,11 ± 0,19 mmol/L (n:20), 1,16 ± 0,17 mmol/L (n:20), 1,16 ± 0,17 mmol/L (n:18) ve 1,06 ± 0,16 mmol/L (n:20) bulundu. TOS (Toplam oksidan seviye) değerleri sırası ile 19,96 ± 6,67µmol/L (n:20); 15,73 ± 4,54µmol/L (n:20); 29,67 ± 8,43µmol/L (n:20); 22,45 ± 9,84µmol/L (n:18) ve 24,84 ± 7,64µmol/L (n:19) tespit edildi. OSİ (Oksidatif stres indeksi) değerleri sırasıyla 1,08 ± 0,13mmol/L (n:20); 1,44 ± 0,43 (n:20); 2,36 ± 0,64 (n:20); 1,91 ± 0,7 (n:18) ve 2,53 ± 0,47 (n:20)' dir. TAS değerlerinde istatiksel açıdan anlamlı bir değişiklik görülmezken (p>0,05), diyete 5 g/kg sarı kantaron yağı ilavesinde yapılan TOS ve OSİ düzeylerinde azalma görüldü (p<0,05). SOD aktivitesi BS, BS+HP1 ve BS+HP2 gruplarında sırası ile 763,6 ± 88,23 U/ml (n:18), 824,86 ± 118,21 U/ml (n:19), 719,86 ± 212,16 U/ml (n:17); CAT aktivitesi 117,88 ± 53,07 U/ml (n:19), 122,66 ± 85,12 U/ml (n:18), 128,77 ± 77,51 U/ml (n:18); GPx aktivitesi 594,21 ± 83,71 U/ml (n:19), 611,65 ± 125,63 U/ml (n:20) ve 587,7 ± 82 U/ml (n:20) ölçüldü. SOD, CAT ve GPx aktivitelerinde artış gözlendi.  Çalışmadaki MDA düzeyleri BS, BS+HP1 ve BS+HP2 gruplarında sırası 50,32 ± 19,94 nmol/L (n:18), 65,15 ± 20,08 nmol/L (n:19) ve 62,99 ± 23,58 nmol/L (n:15) ölçüldü.  MDA düzeylerinde, uygulanan Hypericum perforatum yağı dozları arasında istatistiksel açıdan önemli olmayan (p>0,05) artış gözlendi. Histopatojik incelemede; balık böbrek, mide ve bağırsaklarında patolojik bulguya rastlanılmadı. Karaciğer hepatositlerinde şiddetli dejenerasyonlar, yağ vakuolleri arasında kanama alanları görüldü. Solungaçlarda değişen derecelerde telangiektazi, branşitis, epitelyal hiperplazi ve füzyona rastlanıldı. Yapılan çalışmada enfeksiyöz granülomlu balıkların diyetine katılan Hypericum perfortum yağının antioksidan etki göstererek CuSO4'un toksik etkisini azaltmada kısmen etkili olabileceği görüldü. Ancak doz açısından etkinliğinin daha iyi yorumlanabilmesi için daha uzun süreli ve farklı konsantrasyonlardaki antioksidan etkinliklerinin ölçülmesi gerekmektedir.

Abstract:
Heavy metals have a significant share in environmental pollutants. Heavy metals, which exhibit negative effects such as environmental pollution and generally low-level chronic exposure, lead to various undesirable outcomes including immunosuppression, reduced disease resistance, decreased productivity, and carcinogenic effects. In order to strengthen immunity against the adverse effects caused by environmental pollutants, the benefits of antioxidant-effective products have long been under evaluation. Fish are among the most sensitive animals to environmental pollutants. Therefore, methods of utilizing antioxidant-effective natural products during their cultivation periods are being investigated. In this study, the beneficial effect of Hypericum perforatum against the subacute toxic effect of copper sulfate was evaluated through antioxidant parameters in sea bass with infectious granulomas were detected in the Mediterranean waters. A preliminary experiment was conducted to determine the LC50-96h dose of copper sulfate in sea bass. Subsequently, the subacute dose of copper sulfate (0,68 mg/L) was determined and applied to the groups, excluding the K (Infected Control Group) and HP (Hypericum perforatum group with 10 g/kg Hypericum perforatum oil). The study was conducted over five groups: K, HP, BS (Copper group), BS+HP1(Experiment group with 0,68 mg/l CuSO4.5H2O and 5 g/kg Hypericum perforatum oil), and BS+HP2(Experiment group with 0,68 mg/l CuSO4.5H2O and 10 g/kg Hypericum perforatum oil). The application of Hypericum perforatum to BS+HP1 and BS+HP2 groups was administered via feeding at doses of 5 g/kg and 10 g/kg for two weeks Blood samples from all groups were collected post-experiment for evaluation of antioxidant parameters, while liver, kidney, heart, stomach, intestine, and adipose tissue samples were evaluated histopathologically. Total Antioxidant Status (TAS) values were found to be 1.08 ± 0.13 mmol/L (n:20), 1.11 ± 0.19 mmol/L (n:20), 1.16 ± 0.17 mmol/L (n:20), 1.16 ± 0.17 mmol/L (n:18), and 1.06 ± 0.16 mmol/L (n:20) for each group, respectively. Total Oxidant Status (TOS) values were determined as 19.96 ± 6.67µmol/L (n:20), 15.73 ± 4.54µmol/L (n:20), 29.67 ± 8.43µmol/L (n:20), 22.45 ± 9.84µmol/L (n:18), and 24.84 ± 7.64µmol/L (n:19), respectively. Oxidative Stress Index (OSI) values were 1.08 ± 0.13mmol/L (n:20), 1.44 ± 0.43 (n:20), 2.36 ± 0.64 (n:20), 1.91 ± 0.7 (n:18), and 2.53 ± 0.47 (n:20), respectively. While no statistically significant change was observed in TAS values (p >0,05), a decrease was observed in TOS and OSI levels with the addition of 5 g/kg Hypericum perforatum oil to the diet (p <0,05). Superoxide Dismutase (SOD) activities were measured as 763.6 ± 88.23 U/ml (n:18), 824.86 ± 118.21 U/ml (n:19), and 719.86 ± 212.16 U/ml (n:17) for BS, BS+HP1 and BS+HP2, respectively. Catalase (CAT) activities were 117.88 ± 53.07 U/ml (n:19), 122.66 ± 85.12 U/ml (n:18), and 128.77 ± 77.51 U/ml (n:18), respectively. Glutathione Peroxidase (GPx) activities were measured as 594.21 ± 83.71 U/ml (n:19), 611.65 ± 125.63 U/ml (n:20), and 587.7 ± 82 U/ml (n:20), respectively, showing an increase in SOD, CAT, and GPx activities. Malondialdehyde (MDA) levels in the study were measured as 50.32 ± 19.94 nmol/L (n:18), 65.15 ± 20.08 nmol/L (n:19), and 62.99 ± 23.58 nmol/L (n:15) for BS, BS+HP1 and BS+HP2 respectively. A statistically non-significant increase (p>0,05) was observed in MDA levels among the applied doses of Hypericum perforatum oil. In the histopathological examination, no pathological findings were observed in the kidneys, stomach, and intestines of the fish. Severe degenerations in hepatocytes of the liver, with areas of hemorrhage among fat vacuoles, were noted. Varied degrees of telangiectasia, branchitis, epithelial hyperplasia, and fusion were identified in the gills. The study indicated that the inclusion of Hypericum perforatum oil in the diet of fish with infectious granulomas might be partially effective in reducing the toxic effects of CuSO4 through its antioxidant activity. However, to better interpret its effectiveness in terms of dosage, further evaluation of antioxidant activities at longer durations and different concentrations is necessary.