Farklı düzeylerde kalsiyum içeren sularda bakır etkisinde kalan balıkların (Oreochromis niloticus) antioksidan ve ozmoregülasyon sistemlerinin incelenmesi
Investigation of antioxidant and osmoregulation systems of fish (Oreochromis niloticus) exposed to copper in differing calcium levels
Yazar: ZEHRA DOĞAN ANIT
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA CANLI
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Tatlısuların sertlik değerleri coğrafik bölgeye bağlı olarak değişmektedir. Su sertliğinde katkısı olan en önemli parametreleriden birisi suda bulunan kalsiyum (Ca+2) miktarıdır. Metal toksisitesi suda bulunan iyonlardan etkilenebilmektedir. Bu çalışmada, bir tatlısu balığı olan Nil Çuprası (Oreochromis niloticus) farklı düzeylerde Ca+2 içeren sularda farklı bakır (Cu+2) derişimlerinin etkisine bırakılmıştır. Deneyler akut (3 gün, 0,3 μM Cu+2) ve kronik (30 gün, 0,03 μM Cu+2) olarak iki farklı süreçlerde yürütülmüştür. Bu süreçler sonunda, balıkların solungaç ve bağırsak dokusunda Na+/K+-ATPaz ve Mg+2-ATPaz aktivitleri, kas dokusunda Ca+2-ATPaz aktivitesi ve karaciğer dokusunda antioksidan enzim aktiviteleri ölçülmüştür. Akut ve kronik deneyler sonunda ATPaz ve antioksidan enzim aktivitelerinde Cu+2 ve Ca+2 derişimine, süreye ve doku tipine bağlı olarak anlamlı (p<0.05) değişimler olmuştur. Ca+2+Cu+2 etkisindeki balıklarda genellikle ATPaz aktivitelerinde azalış gözlenirken, sadece Ca+2 etkisinde ise artış yanında azalış da gözlenmiştir. Karaciğerdeki antioksidan sisteme özgü olan parametrelerde akut süreçte sınırlı bir etki gözlenirken, kronik süreçte daha fazla parametrede anlamlı değişimler gözlenmiştir. Kronik süreçte, süperoksit dismutaz (SOD) ve glutatyon S-transferaz (GST) aktivitlerinde artışlar görülürken, katalaz (CAT) aktivitesinde azalış görülmüştür. Diğer yandan, toplam glutatyon (GSH) ve okside glutatyon (GSSG) düzeylerinde de anlamlı artışlarlar görülmüştür. Bu çalışma, farklı sertlik değerine sahip olan sularda metal toksisitesinin değişebileceğini gösterirken, aynı zamanda sucul ortamlardaki doğal çalışmalarda dikkat edilmesi gerekliliğini vurgulamıştır.

Anahtar Kelimeler: Bakır, Kalsiyum, Oreochromis niloticus, ATPaz, Antioksidan

Abstract:
Hardness values of freshwater vary depending on geographical regions. One of the most important parameters that determine water hardness is the amount of calcium (Ca+2) in the water. Metal toxicity can be affected by ions present in water. In this study, the Nile fish (Oreochromis niloticus) were exposed to different copper (Cu+2) concentrations in differing Ca+2 levels. Experiments were carried out in two different durations: acute (3 days, 0.3 μM Cu+2) and chronic (30 days, 0.03 μM Cu+2). After these durations, Na+/K+-ATPase and Mg+2-ATPase activities in the gill and small intestine and Ca+2-ATPase activity in the muscle and antioxidant enzyme activities in the liver were measured. At the end of acute and chronic experiments, there were significant (p<0.05) changes in ATPase and antioxidant enzyme activities depending on Cu+2 and Ca+2 concentrations, period and tissue type. While a decrease in ATPase activities was generally observed in fish after exposure to Ca+2+Cu+2, both increases and decreases were observed depending on Ca+2 levels alone. Although there were a few significant changes in parameters belonging to the antioxidant system in the liver after acute exposures, there were more significant changes after chronic exposures. In the chronic duration, there were increases in superoxide dismutase (SOD) and glutathione S-transferase (GST) activities, while catalase (CAT) activity decreased. On the other hand, significant increases were also observed in total glutathione (GSH) and oxidized glutathione (GSSG) levels. This study demonstrated that metal toxicity can vary in waters with different hardness values, emphasizing the need for caution in natural studies in aquatic environments.

Keywords: Copper, Calcium, Oreochromis niloticus, ATPase, Antioxidant