Ksantotoksinin Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)'nın bazı biyolojik ve biyokimyasal parametrelerine etkisi
The effects of xanthotoxin on some biological and biochemical parameters of Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)
Yazar: MELTEM ERDEM
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ENDER BÜYÜKGÜZEL
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Galleria mellonella = Galleria mellonella ; Oksidatif stres = Oxidative stress

Özet:
Büyük bal mumu güvesi Galleria mellonella (Linnaeus, 1758)'nın yaşama oranı, gelişme süresi, eşey oranı, ergin dişi ve erkek ömür uzunluğu, yumurta verimi, açılma oranı ile erginlerinde oksidatif stresin önemli indikatörleri lipid peroksidasyonu ürünü malondialdehit (MDA) ve protein oksidasyonu ürünü protein karbonil miktarları ile detoksifikasyon enzimi glutatyon-S- transferaz (GST) aktivitesi üzerine bir bitki allelokimyasalı ksantotoksinin etkisi incelendi. Böceğin birinci evre larvaları % 0,001, 0,005 ve 0,1 oranında ksantotoksin içeren yapay besinler ile laboratuar şartlarında ergin evreye kadar beslendi. Ksantotoksinin denenen tüm konsantrasyonları böceğin 7. evreye ulaşan larva oranı, pup ve ergin oranı ile erkek ve dişi oranını önemli derecede düşürmüştür.Kontrol besininde % 77,7 ± 1,96 oranında ergin elde edilmesine rağmen % 0,1 oranında ksantotoksin içeren besin ergin olma oranını % 11,0 ± 00,0'e düşürmüştür. Ksantotoksinin bu konsantrasyonu erkek ve dişi oranını % 5,5 ± 0,00'e düşürmüştür. Ksantotoksin ile yapılan deneylerde erkek bireylerin ömür uzunluğu üzerinde önemli etkisi olmazken en yüksek ksantotoksin konsantrasyonu (% 0,1) dişilerin ömür uzunluğunu 10,4 ± 0,43 günden 5,7 ± 0,64 güne önemli derecede kısaltmıştır. En yüksek ksantotoksin konsantrasyonu (% 0,1) yumurta sayısını 95,0 ± 12,87'den 33,5 ± 3,38'e, açılma oranını ise % 82,7 ± 3,70'den % 35,6 ± 3,00'ya önemli derecede düşürmüştür. Ksantotoksinin en düşük konsantrasyonu (% 0,001) erginlerin MDA miktarını 0,005 ± 0,0005'den 0,028 ± 0,001 nmol/mg protein'e (yaklaşık 6 katı) yükseltirken protein karbonil miktarı ve GST aktivitesi üzerine önemli bir etkisi olmamıştır. Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında ksantotoksinin yüksek konsantrasyonları (% 0,005 ve 0,1) MDA miktarını ortalama üç kat, protein karbonil miktarını iki kat artırırken GST aktivitesini önemli derecede düşürmüştür. Ksantotoksinin en yüksek konsantrasyonunu içeren besin GST aktivitesini 0,276 ± 0,025'den 0,159 ± 0,005 µmol/mg protein/dk'ya azaltmıştır.Oksidatif stres indikatörlerinin düzeyindeki artış ksantotoksin ilave edilen besinler ile yetiştirilen erginlerde yüksek derecede oksidatif stres meydana geldiğini göstermiştir. Erginlerdeki oksidatif strese bağlı olarak detoksifikasyon kapasitesinde GST aktivitesi düzeyinde önemli bir azalma görülmüştür. Bu sonuçlar ksantotoksin ile uyarılan oksidatif stresin bal mumu güvesinin erginlerinin özelliklerini olumsuz yönde etkileyecek şekilde detoksifikasyon enzimi üzerine önleyici etkiye sahip olduğunu göstermektedir.

Abstract:
The effects of a plant allelochemical, xanthotoxin (XA), on survivorship, development, sex ratio, male and female adult longevity, fecundity, hatchability of greater wax moth Galleria mellonella (L.) were investigated. Important oxidative stress indicators, lipid peroxidation product, malondialdehyde (MDA) and protein oxidation products, protein karbonyl (PCO) contents and a detoxification enzyme glutathione-S-transferase (GST) activity were also determined in the adults of the wax moth. The insect was reared from first-instar larvae on an artificial diets containing XA at 0.001, 0.005 or 0.1% to adult stage in the laboratory condition. Relative to the control, the diets containing XA concentrations significantly resulted in decreased survivorship in seventh-instar, pupal and adult stages, and female and male ratio. Control diet produced adult yield by 77.7 ± 1.96%, while the diet with 0.1% XA significantly decreased adult yields to 11.0 ± 0.00%. This dietary concentration reduced both male and female ratio to 5.5 ± 0.00%. Dietary XA concentrations had no significant effect on adult longevity of male whereas the highest XA concentration (0.1%) significantly shortened female longevity from 10.4 ± 0.43 to 5.7 ± 0.64 days.This highest XA concentration significantly decreased egg number from 95.0 ± 12.87 to 33.5 ± 3.38, hatchability from 82.7 ± 3.70 to 35.6 ± 3.00. The lowest concentration of XA (0.001%) significantly increased MDA content from 0.005 ± 0.0005 to 0.028 ± 0.001 nmol/mg protein by approximately 6-fold while it had no significant effect on protein carbonyl content and GST activity. XA at high concentrations (0.005 and 0.1%) significantly increased MDA (3-fold) and protein carbonyl (2-fold) contents while they significantly resulted in decreased GST activity. The highest dietary XA concentration significantly decreased GST activity from 0.276 ± 0.025 to 0.159 ± 0.005 µmol/mg protein/min.Two of the markers indicated that significantly higher levels of oxidative stress were produced in the whole body of adult reared on diets supplemented with XA. This oxidative stress was associated with elicited detoxification responses by markedly decreasing GST activities in adults. We infer from these findings that XA-induced oxidative stress exerted strong inhibitory effect on the activity of the wax moth detoxification enzyme leading to decreased adult fitness.