Lıght sigara izmarit suyunun fitotoksik, sitotoksik ve genotoksik etkisinin farklı test yöntemleri ile araştırılması
Investigation of the phytotoxic, cytotoxic and genotoxic effects of light cigarette butts water with different test methods
Yazar: EMİNE SADIÇ
Danışman: DOÇ. DR. TÜLAY ÇELİK
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Allium cepa =   ; Artemia salina = Artemia salina ; Genotoksisite = Genotoxicity ; Sitotoksisite = Cytotoxicity ; Vigna radiata = Vigna radiata

Özet:
Amaç: Aydın Adnan Menderes Üniversitesi Merkez Kampüsü'nde bulunan küllüklerden ve kampüs çevresinden rastgele toplanan içilmiş light sigara izmaritleri ve içilmemiş light sigara filtrelerinden elde edilen sulu çözeltilerin fitotoksik, sitotoksik ve genotoksik etkisinin farklı test sistemleri ile belirlenmesi ve genellikle görmezden gelinen izmarit atıklarının gerek çevre kirliliği gerekse canlılar üzerindeki etkilerinin ortaya konması amaçlanmıştır. Yapılan literatür taramalarında ülkemizde bu konuda yapılan bir çalışma örneğine rastlanmamıştır. Bu tez çalışması, bu konuda yapılan ilk tez olma özelliğini taşımaktadır.
Materyal ve Yöntem: Farklı konsantrasyonlarda (% 6.25, % 12.5, % 25, % 50 ve % 100) hazırlanmış içilmiş light sigara izmarit ve içilmemiş light sigara filtresi sularının olası fitotoksik etkinin belirlenmesinde Vigna radiata L.(maş fasulyesi) çimlenme testi ile Allium cepa L. büyüme testi kullanılmıştır. Bu testler ile nispi büyüme indeksi (RGI), büyüme indeksi (GI), çimlenme yüzdesi ve biyokütle de hesaplanmıştır. Sitotoksik ve genotoksik etkinin belirlenmesinde Allium Test kullanılmış olup, yüzde mitotik indeks (MI) ve kromozomal hasar (KH) mikroskobik incelemeler sonucunda hesaplanmıştır. Sitotoksik etkinin belirlenmesinde ise, Artemia salina Canlılık Testi kullanılmış ve Probit analizi ile LC50 değerleri bulunmuştur.
Bulgular:  İçilmiş light sigara izmarit suyu ve içilmemiş light sigara filtre suyu V. radiata'da tohum çimlenmesini taki eden ikinci ve beşinci günde çimlenme başarısını arttırmış, bu artışın içilmiş light sigara izmarit suyu grubunda daha yüksek olduğunu belirlenmiştir. İçilmiş light sigara izmarit suyu ile muamele edilen V.radiata tohumlarında konsantrasyon artışına bağlı olarak, hem kök uzunluğu hem de sürgün uzunluğunda önemli bir azalma olduğu, %6.25'lik konsantrasyon hariç, diğer bütün konsantrasyonlarda kök büyümesinin inhibe edildiği tespit edilmiştir. Yapılan yaş ve kuru ağırlık ile biyokütle hesaplamalarına göre, biyokütlenin her iki grupta da konsantrasyon artışına bağlı olarak azaldığı belirlenmiştir. 
Allium cepa fitotoksisite test sonuçları da, içilmiş light sigara izmarit suyunun konsantrasyon artışına bağlı olarak kök sayısını azalttığı, en yüksek azalmanın ise,  en yüksek muamale (% 100) grubunda olduğu tespit edilmiştir. İçilmiş light sigara izmarit suyu grubunda ölçülen ortalama kök uzunluğunun, kontrol grubu ile karşılaştırıldığında konsantrasyon artışına bağlı olarak azaldığı,  % 25, % 50, % 100'lük konsantrasyonda kök büyümesinde önemli derecede gerilemelerin olduğu ve büyümenin engellendiği tespit edilmiştir. İçilmemiş light sigara filtre suyu grubunda ise, kök büyümesindeki azalma % 50 ve % 100'lük muameleden sonra olmuş, ancak bu azalmanın içilmiş sigara izmariti grubu ile karşılaştırıldığında daha az olduğu belirenmiştir. İçilmiş light sigara izmarit suyu ile muamele edilen A. cepa kök ucu meristem hücrelerinde, içilmiş light sigara izmarit suyu konsantrasyonu arttıkça % mitotik indeks (%MI) değerinde bir azalma olduğu ve artan konsantrasyon ile pozitif korelasyon gösterdiği belirlenmiştir. İçilmemiş light sigara filtre suyu ile muamele sonucunda da konsantrasyonu artışı ile, % mitotik indeks (% MI) değerinde birazalmanın olduğu ancak bu azalmanın içilmiş light sigara izmarit suyu muamelesi sonucunda gözlenen azalmaya göre daha az olduğu belirlenmiştir. 
İçilmiş light sigara izmarit suyu ile muamele sonucunda A. cepa kök ucu bölünen meristem hücrelerinde kromzomal hasar sıklığında artış olduğu tespit edilmiştir. En çok gözlenen kromozomal hasar; fragmentler, kromatid köprüsü, yanlış kutuplaşma ve kromozom yapışması olurken, mikronukleus en az rastlanılan hasar olarak olmuştur. Artemia salina canlılık testi sonucunda yapılan Probit analizi, içilmiş light sigara izmarit suyu %100'lik konsantrasyonu ile 24 saat muamele edilen A. salina larvaları üzerindeki etkisinin zararlı, 48 saatlik muamelenin ise toksik etki gösterdiğini; içilmemiş light sigara filtre suyu muamelesinin ise benzer süre sonunda, 10-1000 ppm aralığında toksik olmadığını ortaya koymuştur.
Sonuç: Tez çalışması sonucunda elde edilen veriler, içilmiş light sigara izmarit suyunun V. radiata, A. cepa ve A. salina larvaları üzerinde, içilmemiş light sigara filtre suyuna göre daha toksik olduğunu, konsantrasyon artışı ile fitotoksik, sitotoksik ve genotoksik etkinin de arttığını göstermiştir.

Anahtar kelimeler: Allium cepa, Artemia salina, Genotoksisite, Light sigara izmariti, Sitotoksisite, Vigna radiata

Abstract:
Objective: The aim of this study was to determine the phytotoxic, cytotoxic, and genotoxic effects of aqueous solutions got from smoked light cigarette butts and unsmoked light cigarette filters randomly collected from ashtrays in Aydın Adnan Menderes University Central Campus and around the campus by using different test systems and to reveal the effects of cigarette butt wastes, which are ignored, on both environmental pollution and living organisms. In the literature review, we found no example of a study on this subject in our country. This thesis is the first thesis on this subject.
Materials and Methods: Vigna radiata L. (mung bean) germination test and Allium cepa L. rooting test were used to determine the possible phytotoxic effect of smoked light cigarette butts and non-smoked light cigarette filter water prepared at different concentrations (6.25 %, 12.5 %, 25 %, 50 %, and 100 %). Relative growth index (RGI), germination index (GI), germination percentage, and biomass were also calculated. Allium Test was used to determine the cytotoxic and genotoxic effects, and microscopic examinations calculated the mitotic index (MI) and chromosomal damage. Artemia salina Viability Test was used to determine the cytotoxic effect and LC50 values were determined by Probit analysis.
Results: Smoked light cigarette butt juice and non-smoked light cigarette filter water increased the germination success on the second and fifth day following seed germination in V. radiata, and this increase was higher in the smoked light cigarette butt juice group. In V. radiata seeds treated with smoked light cigarette butt juice, there was a significant decrease in both root length and shoot length with increasing concentration, and it inhibited root growth at all concentrations except 6.25 % concentration. According to the wet and dry weight and biomass calculations, it was determined that biomass decreased with increasing concentration in both groups.
A. cepa phytotoxicity test results also showed that the number of roots decreased with the increase in the concentration of smoked light cigarette butt juice, and we found the highest decrease in the highest treatment (100 %) group. The average root length measured in the smoked light cigarette butt juice group decreased with increasing concentration compared to the control group, and there were significant reductions in root growth at 25 %, 50 %, and 100 % concentrations, and growth was inhibited. In the non-smoked light cigarette filter water group, the reduction in root growth occurred after 50 % and 100 % treatment, but this reduction was less compared to the smoked cigarette butt group. In A. cepa root tip meristem cells treated with smoked light cigarette butt juice, the mitotic index % (MI %) value decreased as the concentration of smoked light cigarette butt juice increased and positively correlated with increasing concentration. Treatment with non-smoked light cigarette filter water also resulted in a slight decrease in the % mitotic index (% MI) value with increasing concentration, but this decrease was less than the decrease observed because of smoked light cigarette butt water treatment.
Treatment with ligth cigarette butt juice increased the frequency of chromosomal damage in A. cepa root tip dividing meristem cells. The most common chromosomal damages were fragments, chromatid bridging, chromatid mis-polarization, and chromosome adhesion, while micronucleus was the least common damage. Probit analysis of the A. salina viability assay revealed that 24 h treatment with smoked light cigarette butt water at 100 % concentration had a deleterious effect on A. salina larvae and 48 h treatment was toxic, while treatment with non-smoked light cigarette filter water between 10-1000 ppm was non-toxic after a similar period.
Conclusion: The data got in this thesis showed that smoked light cigarette butt water was more toxic to V. radiata, A. cepa, and A. salina larvae than non-smoked light cigarette filter water and that the phytotoxic, cytotoxic, and 
genotoxic effects increased with increasing concentration.

Keywords: Allium cepa, Artemia salina, Cytotoxicity, Genotoxicity, Light cigarette butt, Vigna radiata