Su kirliliğinin gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss)'nın oksidatif stres, genotoksisite ve besin kalitesi üzerine etkilerinin araştırılması
The investigation of water pollution on oxidative stres, genotoxicity and food quality of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)
Yazar: ZEHRA SEVİNÇ
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA CALAPOĞLU ; PROF. DR. HASAN KALYONCU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology

Özet:
Zirai ve endüstriyel kirleticiler sucul ortamda gittikçe artmakta ve sucul organizmaların yapısına katılarak birçok değişikliğin ortaya çıkmasına yol açmaktadır. Sürekli kirleticilere maruz kalma ROS-aracılıklı oksidatif hasarı artırabilmektedir. Süperoksit anyonları, hidrojen peroksit, hidroksil, nitrik oksit ve peroksinitrit gibi serbest radikaller ile başlatılan oksidatif stres DNA, protein ve lipid gibi hücresel makro moleküllerde oksidasyona yol açarak hasar oluşturmaktadır. ROS-aracılıklı oksidatif hasar sucul hayvanlarda büyüme geriliği, anormal gelişme, embriyo, larva ve yetişkinlerin hayatta kalım süresi ile ilişkilidir.
Çalışmanın amacı, Karacaören I (istasyon I) ve Çatak barajı (İstasyon II) göllerinde (Isparta, Türkiye) üretimi yapılan Oncorhynchus mykiss (Walbaum, 1792) dokularında lipid, protein oksidasyonu ve DNA hasarının kirliliğe bağlı olarak değişebilen su kalitesi özellikleri arasındaki ilişkiyi ortaya koymaktır.
Şubat 2016'da, istasyonlardan O. mykiss kas dokusu, kan ve su örnekleri eşzamanlı olarak alındı. İki istasyondan alınan su örneklerinde ondört fizikokimyasal parametre belirlendi ve YSKYY'e (Yüzeysel Su Kalitesi Yönetimi Yönetmeliği) göre istasyonların su kalitesi seviyeleri belirlendi. Üretim çiftliklerinden alınan O. mykiss kas örneklerinde malondialdehit (MDA), protein karbonil (PC) seviyeleri ve comet tayini ile de kan örneklerinde eritrosit DNA hasarı seviyeleri belirlendi.
YSKYY'ye göre II. istasyonun I. istasyona göre daha az kirli olduğu belirlendi. İstasyon I'den alınan O. mykiss kas dokusu örneklerinde MDA ve PC seviyelerinin istasyon I'den alınan O. mykiss kas dokusu örneklerindeki ölçümlere göre istatistiksel olarak daha yüksek olduğu bulundu (p<0,01). I.
İstasyondan alınan O. mykiss kan dokusu örneklerinin eritrosit DNA hasarının istasyon II' den alınan O. mykiss kan dokusu örneklerinin eritrosit DNA hasarına göre daha yüksek olduğu gözlendi (p<0,01).
Sonuç olarak, çevresel kirletici birikimine ve maruziyetine bağlı olarak, azot türleri balık dokularında reaktif azot türleri/reaktif oksijen türleri (RNS/ROS) üretiminin en önemli kaynaklarından biridir. RNS/ROS aracılıklı oksidatif stress DNA fragmantasyonuna lipid oksidasyonuna ve protein fonksiyon bozukluklarına yol açarak besin olarak balığın kalitesini ve aynı zamanda balık refahını olumsuz yönde etkilemektedir.

Anahtar kelimeler: Oncorhynchus mykiss, Oksidatif stres, Protein karbonilasyonu, Comet tayini, Su kirliliği

Abstract:
Increased number of agricultural and industrial wastes enter aquatic environment and being taken up by aquatic organisms induce plural changes. Constant exposure to stressors may enhance ROS-mediated oxidative damage. Oxidative stress initiated by free radicals, such as superoxide anions, hydrogen peroxide, hydroxyl, nitric oxide and peroxynitrite, play a vital role in damaging various cellular macromolecules. These include DNA molecules, proteins and lipids. The ROS mediated oxidatif damage in a variety of aquatic animals has been associated with reduced growth, abnormal development and reduced survival of embryos, larvae and adults.
The aim of the study is to determine the relationship between the water quality properties which can vary depending on pollution sources and the lipid, protein oxidation and DNA damage in farmed Oncorhynchus mykiss (Walbaum, 1792) tissues in Karacaören I dam lake (station I) and Çatak dam lake (Station II)
The O. mykiss muscle tissue, blood and water samples were obtained in two stations, on February 2016, simultaneously. In two stations, fourteen physicochemical parameters were measured in water samples and water quality levels determined by YSKYY (Surface Water Quality Management Regulation). Muscle tissue malondialdehyde (MDA), protein carbonyl (PC) levels, and grade of DNA damage in erythrocytes using comet assay were determined in O mykiss from two fish farms.
According to physicochemical parameters, the station II were determined as less polluted than station I, according to YSKYY. The MDA and protein carbonyl levels were si
compared to station II (p<0.01). Fishes from station I exhibited a significantly higher DNA damage in red blood cells than the station II (p<0.01).
We concluded that nitrogen species due to environmental pollutant accumulation and exposure are an important source of RNS/ROS generation within the fish tissue. RNS/ROS-mediated oxidative stress causes DNA fragmentation, lipid oxidation, and protein dysfunction consequently negatively contributing to quality of fish as food as well as fish welfare.

Keywodrs: Oncorhynchus mykiss, Oxidative stress, Protein carbonilation, Comet assay, Water pollution