Yüksek dozda lityum maruziyetinin teşvik ettiği çoklu toksisiteye karşı ısırgan otunun koruyucu rolü
Protective role of nettle against multiple toxicity induced by high dose lithium exposure
Yazar: SELİN SİPAHİ KULOĞLU
Danışman: PROF. DR. KÜLTİĞİN ÇAVUŞOĞLU
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics

Özet:
Bu çalışmada Allium cepa'da Li2CO3 toksisitesine karşı Urtica dioica ekstraktının (Udex) koruyucu rolü çimlenme, kök büyümesi, ağırlık artışı, mitotik indeks (MI), malondialdehit (MDA), mikronükleus (MN) antioksidan enzim aktivitesi, kromozomal anormallikler (CAs) ve anatomik değişiklikler gibi çeşitli parametreler kullanılarak araştırılmıştır. Udex'in biyolojik aktivitesi aktif içeriğine bağlı olduğundan, fenolik bileşiklerin profili LC-MS/MS analizi ile belirlenmiştir. Li2CO3 test edilen parametrelerde anormalliklere ve çimlenme parametrelerinde ciddi gerilemelere neden olmuştur. Li2CO3 uygulaması MI'da önemli azalmalara ve MN sıklığında artışlara neden olarak sitotoksik etki göstermiş, ayrıca CAs'lara neden olarak genotoksik etki göstermiştir. 100 mg/L Li2CO3 maruziyeti sonrasın da MDA, süperoksit dismutaz (SOD) ve katalaz (CAT) düzeylerinde sırasıyla %54,9, %47,8 ve %52,3 artış görülmüştür. Li2CO3 ve Udex'in birlikte uygulanması artan biyokimyasal parametreler ve genotoksisite parametrelerinde gerileme ve çimlenme parametrelerinde ise iyileşme ile sonuçlanmıştır. Udex ayrıca kök ucunda gözlenen anatomik hasarı da iyileştirmiş, özellikle 200 µg/mL Udex uygulanan grupta, Li2CO3'ün neden olduğu korteks hücre duvarı ve iletim doku kalınlaşma hasarları hiç gözlenmemiştir. Udex'in koruyucu etkisi içerdiği fenolik bileşiklerle açıklanabilir. Udex'te ana bileşen olarak rutin tespit edilmiş ve diğer fenolikler ise bulunma oranlarına göre protekateşuik asit > kafeik asit > p-kumarik asit > siringik asit > rosemarinik asit > epikateşin olarak sıralanmıştır. Sanayileşmeyle birlikte ortamda artan Li iyonları önemli bir çevre kirliliği oluşturmakta ve organizmalarda birçok yolu etkileyen toksisite sergilemektedir. Bilimsel araştırmalar sadece bu toksik etkileri tespit etmekle kalmamalı, aynı zamanda bu tür sorunlara çözüm de geliştirmelidir. Bu çalışmada Udex uygulamasının Li2CO3 toksisitesine karşı toksisiteyi azaltıcı bir role sahip olduğu belirlenmiştir. Ayrıca A. cepa'nın bu toksisitenin ve toksisiteyi azaltıcı uygulamaların belirlenmesinde önemli bir indikatör olduğu ortaya konmuştur.

Abstract:
In this study, the protective role of Urtica dioica extract (Udex) against Li2CO3 toxicity in Allium cepa L. was investigated using various parameters such as germination, root growth, weight gain, mitotic index (MI), malondialdehyde (MDA), micronucleus (MN), antioxidant enzyme activity, chromosomal abnormalities (CAs) and anatomical changes. Since the biological activity of Udex is related to its active content, the profile of phenolic compounds was determined by LC-MS/MS analysis. Li2CO3 caused abnormalities in the tested parameters and serious regressions in germination parameters. Li2CO3 application exhibited a cytotoxic effect by inducing significant decreases in MI and increases in the frequency of MN, and also showed a genotoxic effect by causing CAs. After 100 mg/L Li2CO3 treatment MDA, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) levels increased by 54.9%, 47.8% and 52.3%, respectively. Li2CO3 and Udex co-administration resulted in a regression in increased biochemical parameters and genotoxicity parameters, and an improvement in germination parameters. Udex also improved the anatomical damage observed at the root tip, especially in the 200 µg/mL Udex applied group, the thickening in the cortex cell wall and conduction tissue induced by Li2CO3 was not observed at all. The protective effect of Udex can be explained by the phenolic compounds it contains.  Rutin was detected as the major component in Udex and other phenolics were listed according to their presence rate as protecatechuic acid > caffeic acid >p-coumaric acid > syringic acid > rosemarinic acid > epicatechin. Li ions, which increase in the environment after industrialization, are an important environmental pollution and exhibit toxicity that affects many pathways in organisms. Scientific researches should not only detect these toxic effects, but also develop solutions to such problems. In this study, it was determined that Udex application had a toxicity-reducing role against Li2CO3 toxicity. And also, it has been demonstrated that A. cepa is an important indicator in determining this toxicity and toxicity-reducing applications.