Tilapia nilotica'da karaciğer, dalak, böbrek, kas ve solungaç dokularındaki kadmiyum birikiminin total protein düzeyi ve iyon dağılımı üzerine etkileri /
Yazar: MUSTAFA KALAY
Danışman: PROF. DR. CAHİT ERDEM
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1996
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Böbrek = Kidney ; Dalak = Spleen ; Kadmiyum = Cadmium ; Karaciğer = Liver ; Kaslar = Muscles ; Solungaç = Gill ; Tilapia nilotica = Tilapia nilotica

Özet:
83 ÖZET Bu çalışmada 1, 15, 30, 45 ve 60 günlük surelerle 0.01, 0.05, 0.1, 0.5 ve 1.0 ppm kadmiyum ortam derişünlerinin etkisinde tutulan T. niloticdma. kas, solungaç, karaciğer, böbrek ve dalak dokularındaki metal birildminin total protein derişimi ile Na+, K+, Ca** ve Mg^ iyonlarının dağılımına etkisi incelenmiştir. Belirlenen süreler sonunda disekte edilen kas, solungaç, karaciğer, böbrek ve dalak dokularındaki kadmiyum derişimi Perkin Elmer 3100 marka atomik absorbsiyon spektrofotometresi yardımı ile elde edilen absorbanslardan, incelenen dokular Üe serumdaki Na+, K+, Ca^ ve Mg^ derişimleri ise Philips... marka atomik absorbsiyon spektrofotometresi yardımı ile elde edilen derişimlerden hesaplanmıştır. Total protein derişimi belirlenecek olan kas, karaciğer ve böbrek doku örnekleri yaş ağırlıkları saptandıktan sonra homojenize edilmişlerdir. Doku homojenahndaki total protein derişimi Lowry yöntemi uygulanarak spektrofotometre yardımı ile, serum protein derişimi ise Technicon-Rax (Technicon) sistemi ile belirlenmiştir. Bu araştırmada, kadmiyum metabolik aktivitesi yüksek olan solungaç, karaciğer, böbrek ve dalak dokularında yüksek düzeyde birikmiştir. Bu dokulara oranla kas dokusu kadmiyum derişimi oldukça düşüktür. Kadmiyum, öncelikle Metallothionein (MT) sentez kapasitesi yüksek olan karaciğer dokusunda birikmekle birlikte, deney süresine bağlı olarak en âzla böbrek dokusunda yoğunlaşmıştır. Deney süresine bağlı olarak böbrek dokusu kadmiyum derişiminin fazla artması, karaciğerdeki metalin atılmak veya depolanmak üzere MT'ye bağlı olarak bu dokuya taşınması ile açıklanmaktadır. Karaciğer ve böbrek dokularında kadmiyum birikim düzeyine bağlı olarak total protein derişimi araş göstermiştir. Total protein derişiminin artması, bu dokularda MT ve MT dışı kadmiyum bağlayıcı proteinlerin sentezi ile açıklanmaktadır. Ancak, önceki sürelere göre 60. günde bu dokulardaki kadmiyum ve total protein derişimi bir miktar düşüş göstermiştir. Bu durum, dokuların regülasyon kapasitesini aşan fazla kadmiyumun MT, amino asit ve glutatyona bağlı olarak anlıma uğraması ile açıklanabilir. Kadmiyum, kas dokusu protein metabolizmasını farklı şekilde etkileyerek bu dokudaki total protein derişimini özellikle 0.5 ve84 1.0 ppm ortam derişimlerinde deney süresine bağlı olarak düşürmüştür. Kadmiyumun etkisinde serum protein derişimi önemli düzeyde değişmemiştir. Ancak, 45 ve 60. günlerde 0.5 ve 1.0 ppm ortam derişimlerinde serum protein düzeyi bir miktar artış göstermiştir. Kadmiyumun etkisinde serum ve incelenen dokulardaki Na+, K+, Ca** ve Mg** iyonlarının düzeyi değişmiştir. Kadmiyum kas, karaciğer, böbrek ve dalak dokuları ile serumda düşürürken, solungaç dokusu kalsiyum düzeyini arttırmıştır. Bu durum kadmiyumun etkisinde solungaç dokusu klor hücrelerinde aktif kalsiyum taşınımının inhibe edilmesi ile açıklanmaktadır. Kadmiyum, incelenen dokular ile serumda sodyum düzeyini bir miktar arttırırken, potasyum düzeyinin düşmesine neden olmuştur. Bu durum kadmiyumun etkisinde Na^K'-ATPaz aktivitesi ile hücre içi ve hücre dışı Na+-K+ dağılımının değişmesi ile açıklanabilir. Kadmiyum kas dokusu ile serumda magnezyum düzeyini arttırırken, incelenen diğer dokularda magnezyum düzeyinin düşmesine neden olmuştur. Doku magnezyum düzeyinin düşüş göstermesi kadmiyumun Mg^-ATPaz aktivitesini inhibe etmesi ile, serum magnezyum düzeyinin artması ise böbrek tübüllerinin işlev yapamaması ve serum kalsiyum düzeyindeki düşüşe bağlı sekonder etki ile açıklanabilir.

Abstract:
85 SUMMARY EFFECTS OF CADMIUM ACCUMULATION IN LIVER, SPLEEN, KIDNEY, MUSCLE AND GILL TISSUES OF TILAPIA NILOTICA ON TOTAL PROTEIN AND ION DISTRIBUTION The aim of the present study was to determine the accumulation of cadmium in muscle, gill, liver, kidney and spleen tissues of Tilapia nilotica, exposed to 0.01, 0.05, 0.1, 0.5 and 1.0 ppm cadmium concentrations over 1, 15, 30, 45 and 60 days periyods and to find out the influence of this accumulation on tissue total protein and on Na, K, Ca and Mg levels of these tissues and of sera. At the end of each experimental period muscle, gill, liver, kidney and spleen tissues of the animals were dissected and their cadmium accumulation and ion distribution were determined using atomic absorbtion spectrophotometry. Muscle, liver and kidney tissues were homogenised to determine total protein levels. Protein contents of the tissue homogenates and of sera were determined by "Lowry" method and by "Technicon-Rax" systems respectively. Cadmium accumulation was higher in gill, liver, kidney and spleen tissues, which have high metabolic rates. Muscle accumulation was rather low compared with the above tissues. Cadmium primarily accumulated in liver tissue where metalloproteins (MT) are synthetised, while accumulation in kidney tissue exceeded the liver levels with increasing exposure periods. This can be due to storage or excreation of excess metal via kidneys. Total protein levels of the Uiver and kidney tissues increased with increasing cadmium accumulation. This might be caused by the synthesis of MTs or other cadmium binding proteins in these tissues. The cadmium accumulation and total protein levels decreased, however, on day 60 compared with the previous periods which can be explained by excreation of the metal through binding MT's, aminoacids and glutation, exceeding the regulation capasity of these organs. Muscle tissue metabolism effected in a different way compared with the other tissues, where total86 protein content decreased with inceasing concentratin and exposure period. Sera protein level did not differ significantly under the influence of cadmium, although it increased at 0.5 and 1.0 ppm Cd concentrations on days 45 and 60. Cadmium effected the sera and tissue Na, K, Ca and Mg ion levels. Cadmium caused an increase in tissue and sera sodium and a decrease in potassium levels. This might be due to a change in Na- and K-ATPase activity and intercelllular and intracellular distribution of sodium and potassium under the effect of cadmium. Tissue and sera calcium levels showed a decrease at muscle, liver, kidney and spleen tissues and an increase in gill tissue, possibly due to inhibition of calcium transport by cadmium at the gill tissue chloride cells. Cadmium caused an incease in muscle and sera magnesium levels in contrast to the other tissues studied. The decrease in tissue magnesium levels might be caused by the inhibition of Mg-ATPase activity by cadmium while the increase in sera levels could be due to mulfimction of kidney tubules. The decrease in sera calcium level might also affect the magnesium levels secondarily.