Uranyum toksisitesine karşı adaçayının (Salvia officinalis L.) koruyucu rolünün Allium testi yardımıyla araştırılması
Investigation of the protective role of sage (Salvia officinalis L.) against uranium toxicity with the assistance of Allium test
Yazar: DENİZ AYDIN
Danışman: PROF. DR. KÜLTİĞİN ÇAVUŞOĞLU
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Ada çayı = Sage ; Allium cepa =   ; Anatomi = Anatomy ; Genotoksisite = Genotoxicity ; Peroksidaz = Peroxidase ; Uranyum = Uranium

Özet:
Uranyum oldukça radyoaktif bir ağır metaldir. Bu çalışmada, uranyumun sebep olduğu fizyolojik, genetik, biyokimyasal ve anatomik toksisite ile bu toksisiteye karşı adaçayı (Salvia officinalis L.) yaprak ekstraktının koruyucu rolü Allium testi yardımıyla araştırılmıştır. Çimlenme yüzdesi, kök uzunluğu, ağırlık kazanımı, mitotik indeks (MI), mikronukleus (MN) oluşumu, kromozomal hasarlar, süperoksit dismutaz (SOD) ve katalaz (KAT) enzim aktiviteleri, malondialdehit (MDA) düzeyleri ve kök meristem hücrelerindeki değişimler toksisitenin indikatörleri olarak kullanılmıştır. Allium cepa L. bulblarından kontrol (1) ve uygulama (5) olmak üzere altı grup oluşturulmuştur. Kontrol grubu çeşme suyu, uygulama grupları ise uranyum (0,1 mg/mL uranil asetat dihidrat) ve adaçayının iki farklı dozu (190 ve 380 mg/L) ile oda sıcaklığında 72 saat çimlendirilmiştir. Süre sonunda, soğanlar rutin preparasyon teknikleri uygulanarak fizyolojik, genetik, biyokimyasal ve anatomik incelemeler için hazır hale getirilmiştir. Sonuçta, uranyum uygulaması araştırılan tüm fizyolojik parametre ve MI değerlerinde anlamlı azalışa (p<0,05) neden olmuştur. MN, kromozomal hasar sayıları, SOD ve KAT enzim aktiviteleri ile MDA düzeyleri ise uranyum uygulaması ile anlamlı (p<0,05) şekilde artmıştır. Uranyum kök ucu hücrelerinde fragment, vagrant kromozom, yapışkan kromozom, köprü ve kromatinin eşit olmayan dağılımı şeklindeki kromozomal hasarları teşvik etmiştir. Ayrıca kök ucu meristem hücrelerinde epidermis hücre hasarı, korteks hücre hasarı ve yassılaşmış hücre çekirdeği gibi anatomik hasarlara neden olmuştur. Uranyum ile birlikte 190 ve 380 mg/L dozlarında adaçayı uygulaması ise uranyum toksisitesini azaltarak, araştırılan fizyolojik parametre ve MI değerlerinde anlamlı (p<0,05) artışlara, MN, kromozomal hasar sayıları, SOD ve KAT aktiviteleri ile MDA düzeylerinde ise anlamlı azalışlara sebep olmuştur. Ayrıca adaçayı uygulaması uranyumun teşvik ettiği anatomik hasarların şiddetinde de iyileşmeye neden olmuştur. Adaçayının araştırılan tüm parametreler için gözlenen koruyucu rolünün 380 mg/L dozunda daha da belirgin olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, adaçayı ağır metaller gibi toksik ajanlardan korunma yâda onların olumsuz etkilerini azaltmak için antioksidan bir gıda takviyesi olarak kullanılabilir.

Abstract:
Uranium is a highly radioactive heavy metal. In this study, physiological, genetic, biochemical and anatomical toxicity caused by uranium and the protective role of sage (Salvia officinalis L.) leaf extract against this toxicity were investigated with the help of Allium test. Germination percentage, root length, weight gain, mitotic index (MI), micronucleus (MN) formation, chromosomal damages, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) enzyme activities, malondialdehyde (MDA) levels and changes in root meristem cells were used as indicators of toxicity. Six groups were formed from Allium cepa L. bulbs as control (1) and application (5). Control group was germinated with tap water and application groups with uranium (0,1 mg/mL uranyl acetate dihydrate) and two different doses of sage (190 and 380 mg/L) at room temperature for 72 hours. At the end of the period, onions were made ready for physiological, genetic, biochemical and anatomical examinations by applying routine preparation techniques. As a result, uranium application caused a significant decrease (p<0,05) in all physiological parameters and MI values investigated. MN, chromosomal damage numbers, SOD and CAT enzyme activities and MDA levels increased significantly (p<0,05) with uranium application. Uranium promoted chromosomal damage in the root tip cells in the form of fragment, vagrant chromosome, sticky chromosome, bridge and unequal distribution of chromatin. In addition, it caused anatomical damage such as epidermis cell damage, cortex cell damage and flattened cell nucleus in root tip meristem cells. Sage application at doses of 190 and 380 mg/L together with uranium caused significant (p<0,05) increases in physiological parameters and MI values investigated by reducing uranium toxicity, and significant decreases in MN, chromosomal damage numbers, SOD and CAT activities and MDA levels. In addition, the application of sage resulted in improvement in the severity of anatomical damage induced by uranium. It was determined that the protective role of sage observed for all parameters investigated was even more pronounced at dose of 380 mg/L. As a result, sage can be used as an antioxidant food supplement to protect against toxic agents such as heavy metals or to reduce their negative effects.