Gıda katkı maddesi olan karmosinin zebra balığı emriyoları üzerindeki toksik etkilerinin araştırılması
Investigation of the toxic effects of carmosin, a food additive, on zebrafish embryos
Yazar: TUBA KIZILTAN
Danışman: PROF. DR. SALTUK BUĞRAHAN CEYHUN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı / Nanobilim ve Nanomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Su Ürünleri = Aquatic Products
Dizin: Azo boyar maddeler = Azo dyestuffs ; Gıda boyaları = Food colourants ; Nanobilim = Nanoscience ; Toksikoloji = Toxicology

Özet:
Amaç: 20. yüzyılın ortalarından itibaren boyaların kullanımı her gıda grubunda olduğu gibi ilaç sektöründe, tekstil ve kozmetik endüstrilerinde de yaygınlaşmıştır. Karmosin azo boyalar grubundadır. Azo boyalar, boya sınıflarının geniş renk yelpazesine sahip en önemli grubudur.
Bu çalışmada, önerilen ve aşırı dozlara (4 ila 2000 ppm) maruz kalma dahil olmak üzere geniş doz ölçeğinde karmosine maruziyetinin zebra balıklarının embriyonik gelişimi üzerindeki etkileri incelenmiştir.
Bu amaçla birçok morfolojik ve fizyolojik parametre 96 saat boyunca belirlenen dozlarda karmosine maruz bırakılan zebra balıklarında oluşan değişiklikleri ve etki mekanizmaları incelenmiştir.
Yöntem: Bu çalışmada karmosinin toksik dozlarının belirlenmesi ve sağlık üzerine etkilerini gözlenmesi için çeşitli dozlarda karmosin kullanılmıştır. Gruplar kontrol grubuyla kıyaslanmıştır. Gruplardaki larvaların vücudundaki reaktif oksijen türleri (ROS) üretimi ve apoptoz sinyal birikimi potansiyelini incelenmiştir. Ayrıca kalp atışı ve kan akışı analizlerini incelenmiştir. Karmosinin zebra balığı larvalarındaki anksiyete testinde analiz edilmiştir. Değişikliklerin altında yatan metabolizmayı aydınlatmak için metabolom analizi yapılmıştır.
Bulgular: Karmosinin zebra balığında ciddi malformasyonlara yol açtığını gözlemledik. Boy ve göz çağında küçülmeler, kan akışı ve kalp atışında düşmeler apaptotik hücrelerindeki artışlar karmosinin yüksek miktarlarda tehlikeli sonuçlara yol açtığını gösterdi.
Sonuç: Uygulanan karmosine, apoptotik hücrelerde ciddi malformasyonlara, boy ve göz çapında azalmaya, serbest oksijen radikallerinin sayısında artışa, lipid birikimine, doza bağlı olarak lokomotor aktivitede azalmaya ve kan akış hızında azalmaya neden olmuştur. Tüm bu değişikliklerin altında yatan metabolizmayı aydınlatmak için yapılan metabolom analizi sonucunda 45 açıklamalı metabolit tespit edildi.

Abstract:
Purpose: Since the middle of the 20th century, the use of dyes has become widespread in the pharmaceutical industry, textile and cosmetics industries, as in every food group. Carmosine is in the group of azo dyes. Azo dyes are the most important group of dye classes with a wide color range. This study examined the effects of broad dose-scale exposure to carmosine, including exposure to recommended and excessive doses (4 to 2000 ppm), on the embryonic development of zebrafish.For this purpose, changes in zebrafish exposed to carmosine at doses determined for 96 hours in many morphological and physiological parameters and their mechanisms of action were investigated.
Findings: In this study, various doses of carmosine were used to determine the toxic doses of carmosine and to observe its effects on health. The groups were compared with the control group. The potential for reactive oxygen species (ROS) production and apoptosis signal accumulation in the body of the larvae in the groups was investigated. In addition, heartbeat and blood flow analyzes were examined. Carmosine was analyzed in the anxiety test in zebrafish larvae. Metabolome analysis was performed to elucidate the metabolism underlying the changes.
Results: Carmosine administered caused severe malformations in apoptotic cells, decrease in height and eye diameter, increase in the number of free oxygen radicals, lipid accumulation, dose-dependent decrease in locomotor activity and decrease in blood flow velocity. As a result of the metabolome analysis performed to elucidate the metabolism underlying all these changes, 45 annotated metabolites were identified.
Keywords:  nanoscience, nanotoxicology, food dyes, azo dyes, carmosine
August 2022 , 55 pages