Farklı renk LED ışıklarının ve artan sıcaklığın zebra balığı larvaları (Danio rerio) üzerindeki ortak maruziyet etkisi: İmmünohistokimyasal, metabolomik, moleküler ve davranışsal yaklaşımlar
Co-exposure effect of different colour of LED lights and increasing temperature on zebrafish larvae (Danio rerio): İmmunohistochemical, metabolomics, molecular and behaviour approaches
Yazar: RABİA PİR
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, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Su Ürünleri = Aquatic Products

Özet:
Amaç: Bu çalışma, farklı ışık renkleri (kırmızı, beyaz, mavi, yeşil) ve sıcaklık koşullarının (28°C, 29°C, 30°C) zebra balığı (Danio rerio) embriyolarının gelişimi, hayatta kalma oranları ve morfolojik değişiklikleri üzerindeki etkilerini incelemeyi amaçlamıştır. Ayrıca çevresel stres faktörlerinin oksidatif stres, apoptoz ve lipid birikimi gibi biyokimyasal ve fizyolojik parametreler üzerindeki etkileri araştırılmıştır.
Yöntem: Zebra balığı embriyoları, 5 ışık grubu (karanlık kontrol, mavi, yeşil, kırmızı, beyaz) ve 3 sıcaklık grubuna (28°C, 29°C, 30°C) maruz bırakılmıştır. LED ışık yoğunluğu sabit tutulmuş ve deney her grupta 300 embriyo ile 3 tekrar halinde gerçekleştirilmiştir. Gelişim aşamaları, morfolojik değişiklikler ve hayatta kalma oranları izlenmiş, ROS, apoptoz ve lipid birikimi immün boyama ve metabolomik analizlerle değerlendirilmiştir.
Bulgular: Işık ve sıcaklık koşullarının zebra balığı larvaları üzerinde önemli etkiler yarattığı, özellikle kırmızı ve beyaz LED ışıklarının yüksek sıcaklıklarla birleştiğinde en yüksek ölüm oranlarına yol açtığı gözlemlenmiştir. Perikardiyal ödem, göz küçülmesi, vücut uzunluğunda azalma gibi morfolojik bozuklukların yanı sıra, ROS üretimi, apoptoz ve lipid birikiminde artış tespit edilmiştir. Melatonin seviyeleri azalırken, glutatyon seviyelerinde artış gözlenmiştir.
Sonuç: Farklı LED ışık renkleri ve artan sıcaklıkların zebra balığı embriyolarında önemli biyolojik etkiler yarattığı tespit edilmiştir. Kırmızı ve beyaz LED ışıkları ile yüksek sıcaklıkların birleşimi en ciddi olumsuz etkileri göstermiştir. Bu bulgular, çevresel stres faktörlerinin sucul ekosistemler üzerindeki etkilerinin daha iyi anlaşılması için daha fazla araştırma yapılması gerektiğini vurgulamaktadır.

Abstract:
Purpose: This study aims to investigate the effects of different light colors (red, white, blue, green) and temperature conditions (28°C, 29°C, 30°C) on the development, survival rates, and morphological changes of zebrafish (Danio rerio) embryos. Additionally, the effects of environmental stress factors on biochemical and physiological parameters, such as oxidative stress, apoptosis, and lipid accumulation, were examined.
Method: Zebrafish embryos were exposed to 5 light groups (dark control, blue, green, red, white) and 3 temperature groups (28°C, 29°C, 30°C). LED light intensity was kept constant, and the experiment was conducted with 300 embryos per group, in 3 replicates. Developmental stages, morphological changes, and survival rates were monitored, and ROS, apoptosis, and lipid accumulation were assessed through immunostaining and metabolomic analyses.
Findings: Light and temperature conditions had significant effects on zebrafish larvae, with red and white LED lights combined with high temperatures leading to the highest mortality rates. In addition to morphological abnormalities such as pericardial edema, reduced eye size, and shorter body length, increases in ROS production, apoptosis, and lipid accumulation were observed. Melatonin levels decreased, while glutathione levels increased.
Results: Different LED light colors and increased temperatures were found to have significant biological effects on zebrafish embryos. The combination of red and white LED lights with high temperatures showed the most severe adverse effects. These findings highlight the need for further research to better understand the impacts of environmental stress factors on aquatic ecosystems.