Bakır oksit nanopartikülleri ve bakır klorürün japon balığı (Carassius auratus L. 1758) üzerindeki genotoksik ve histopatolojik etkilerinin incelenmesi
Investigation of genotoxic and histopathologic effects of copper nanoparticles and copper chloride salt on gold fish (Carassius auratus L. 1758)
Yazar: CÜNEYD YAVAŞ
Danışman: DOÇ. DR. NAGİHAN GÜLSOY
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Bakır klorür = Copper chloride ; Bakır oksit = Copper oxide ; Carassius auratus = Carassius auratus ; Genotoksik etki = Genotoxic effect ; Histopatoloji = Histopathology ; Nanopartiküller = Nanoparticles

Özet:
Dünyada nanopartikül bakır ve mikron boyutlardaki bakırın kullanımı giderek yaygınlaşmakdır. Bu durum ekosistemlerin özellikle sucul ekosistemlerinin bakır ile kontaminasyonunu arttırmaktadır. Çalışmamızda nanometre ve mikron boyutundaki bakırın genotoksik, sitogenetik ve histopatolojik etkilerini ve karşılaştırılmasını amaçlamaktadır.
Bu çalışma farklı süre ve konsantrasyonlardaki bakır (II) oksit nano partiküllerinin (nCuO) ve bakır klorür dihidrat tuzunun (CuCl2) japon balığı (Carassius auratus) üzerindeki genotoksik ve histopatolojik potansiyelinin belirlenmesi için gerçekleştirildi. Çalışmada kullanılan balıkların tümü birbirine yakın boy (ortalama total boy 9 cm ±1 cm) ve ağırlıktaki (ortalama ağırlık 11 gr ±1 gr) bireylerden seçildi. Uygun koşullarda ergin Japon balıklarına 100, 150 ve 200 mg/L nCuO ve 1, 1.5 ve 2 mg/L CuCl2, 24, 48, 72 ve 96 saat süreyle uygulandı. Negatif kontrol için boş akvaryum suyunda, pozitif kontrol için ise 5 mg/L Etil Metan Sülfonat (EMS) içeren solüsyonda 24 saat bırakılmıştır. Genotoksisitenin belirlenmesi için tüm saat ve konsantrasyonlardaki balıklardan kan örnekleri alınarak comet (tek hücre jel elektroforezi)  ve mikronükleus (MN) testleri uygulandı. Solungaçlardaki histopatolojinin izlenmesi için 96. saat sonunda her konsantrasyon grubundan alınan dokular ışık mikroskobu incelemeleri için hazırlandı.
	Balıklara nCuO ve CuCl2 uygulanması sonucu oluşan ve comet görüntüleri ile belirlenen DNA hasar seviyelerinin, tüm saat ve konsantrasyonlarda pozitif kontrol grubuna göre oransal olarak anlamlı bir şekilde arttığı tespit edildi (p<0.05). nCuO uygulanmasında en yüksek DNA hasar seviyesi 96. saatte 200 mg/L (Kuyruk % DNA: 86, Olive kuyruk momenti: 79), CuCl2 uygulamasında ise en yüksek DNA hasar seviyesi 96. saatte 1.5 mg/L (Kuyruk % DNA: 82, Olive kuyruk momenti: 80) konsantrasyonlarında gözlemlendi.
	Balıklara nano bakır ve bakır tuzunun uygulaması sonucunda MN oluşum frekansının pozitif kontrol grubuna göre oransal arttığı tespit edildi. En yüksek MN oluşumu her iki madde için 96. saatte sonunda 200 ve 2 mg/L'lik konsantrasyonlarda görüldü.
Uygulamalar sonucunda her iki kimyasalın tüm konsantrasyonlarında solungaç  morfolojilerine bakıldığında en sık rastlanan doku hasarları sekonder lamellerde epitel kalkması, ödem, filamentlerde füzyon, lamellerde füzyon, hipertrofi ve hiperplazi olarak görüldü. Ayrıca bu histopatolojik bulguların konsantrasyona bağlı olarak arttığı tespit edildi.
	Bu tez çalışmasında elde edilen comet, mikronükleus ve histopatolojik bulgular nCuO ve CuCl2'un konsantrasyon ve süreye bağlı olarak DNA hasarına neden olduğu MN oluşumunu teşvik ettiği ve aynı zamanda solungaç yapısını bozduğu tespit edildi. Bu çalışma sonuçları, bu kimyasalların dikkatle izlenmesi ve sulara karışmasının önüne geçilmesi gerekliliğini göstermektedir.

Abstract:
Copper nanoparticles and micron sizes are becoming more widespread use of around the world. Aquatic ecosystems in many parts of the world are slightly to moderately increase contaminated by copper. In our study of copper in the nanometer and micron size genotoxic, cytogenetic and histopathological effects and aims to compare.
In this study, were evaulated to determine the potential genotoxicity and histopatology status of  Copper (II) oxide nanoparticles (nCuO) and Copper salt (CuCl2) at different time and concentrations on gold fish. All fishes used in the study of size close to each other (the average total length of 9 cm±1 cm ) and the weight (average weight 11 g±1 g) were selected from the individuals. Under sufficient conditions for adult goldfish treated to nCuO 100, 150 and 200 mg /L and CuCl2 1 , 1.5 and 2 mg /L , 24 , 48, 72 and 96 hours. For negative control gold fishes were treated empty aquarium water and for positive control in the solution contain 5 mg/L Ethyl Metane Sulfonate aquarium water during 24 hours. For the determination of genotoxicity at all hours and concentration of blood samples from fish comet (single cell gel electrophoresis) and micronucleus tests were performed. In a 96 hour period for monitoring tissue taken from the group of each concentration were prepared gill histopathology for light microscopy examination.
	Exposed the fish were measured with comet images resulting DNA damage levels, compared to the positive control group at all time, and the concentration were found to be increased significantly (p < 0.05). The highest level of DNA damage in the exposure of nCuO 200 mg/L (% Tail DNA: 86, Olive tail moment : 79) and CuCl2  96 hours 1.5 mg/L (% Tail DNA: 82, Olive tail moment: 80) concentration was observed.
	After a treatment according to the positive control group fish proportionally Micronucleus (MN) increased the frequency. The high MN frequency was observed at 96 hours both of nCuO and CuCl2 (200 and 2 mg/L) treatment. Implementation of the results of the chemical concentration in the gill morphology in both considering the more tissue damage (secondary lamella epithelial lifting, eudema, fusion of filaments , lamellar fusion , hypertrophy and hyperplasia) was seen.
	Our research findings clearly obtained comet , micronucleus and histopathological findings nCuO and CuCl2 depending on the concentration and duration MN encouraged the formation of DNA breaks and at the same time was found to disorganize the structure of the gills. The results of this study, careful monitoring of these chemicals and mixing to waters is hoped will contribute to avoid.