Sodyum dodesil sülfatın arpa bitkisinin gelişimi üzerinde neden olduğu fizyolojik ve biyokimyasal değişimler
Sodium dodecyl sulphate induced physiological and biochemical changes on the development of barley seedlings
Yazar: OSMAN EREN
Danışman: DOÇ. MUCİP GENİŞEL
Ağrı İbrahim Çeçen Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Antioksidanlar = Antioxidants ; Hidroksil radikali = Hydroxil radical ; Lipid peroksidasyonu = Lipid peroxidation ; Serbest radikaller = Free radicals

Özet:
Sodyum dodesil sülfat (SDS) deterjan ve temizlik ürünlerinin en önemli bileşenidir. Temizlik maddelerinin kullanım sıklığı ile evsel ve endüstriyel atılım yolu dikkate alındığında SDS'nin akarsulara, yeraltı sularına ve sonunda tarımsal alanlara bulaşmaması olanaksız gözükmektedir. Bu araştırmada SDS tarafından arpa (Hordeum vulgare L) bitki metabolizmasında indüklenen fizyolojik ve biyokimyasal değişimler araştırılmıştır. Bu amaçla arpa fideleri 9 gün süre ile hidroponik sistemlerde ve optimal şartlar altında yetiştirildikten sonra yetişme ortamlarına ön çalışmalarla belirlenen beş farklı dozda (0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 mM) SDS ilavesi yapıldı. SDS uygulamasından 72 saat sonra fizyolojik ve biyokimyasal parametrelerdeki değişimlerin belirlenmesi için bitkiler hasat edildi. Kök- gövde uzunluğunun kontrol fidelerine göre SDS uygulamalarıyla ciddi derecede inhibisyona uğradığı belirlendi. Aynı zamanda SDS'nin etkisiyle arpa yapraklarının çözülebilir protein miktarı ve  klorofil a,, klorofil b, toplam klorofil içeriği ile karotenoid miktarının azaldığı belirlendi. Ayrıca protein sentezi üzerinde SDS'nin olumsuz etkileri elektroforetik yol ile belirlenen protein profilinde de açıkça görüldü. Diğer taraftan SDS uygulamasının antioksidan enzimlerden süperoksid dismutaz, katalaz, askorbat peroksidaz ve glutatyon reduktaz aktivitesinde düşüşe, peroksidaz aktivitesinde ise artışa neden olduğu tespit edildi. Ayrıca reaktif oksijen türlerinden süperoksit anyonu ve hidrojen peroksit oluşumunun  SDS'nin etkisiyle tetiklendiği belirlendi. Bunların doğal bir sonucu olarak hücre zararı hasarının indikatörü olan lipid peroksidasyon düzeyinin SDS uygulamaları ile ciddi derecede artış gösterdiği tespit edildi. Sonuç olarak araştırma bulgularımız SDS'nin arpa bitkisinin büyüme, bazı biyokimyasal sentez olayları ve antioksidan savunma mekanizmaları üzerinde olumsuz etkiler gösterdiğini açıkça ortaya koymaktadır. Bundan dolayı araştırma sonuçlarımız ışığında, bu bileşiğin tarımsal alanlara salıverilmemesi için daha sıkı önlemler alınmasının, bitkilerin sağlıklı gelişimi ve ekolojik dengenin korunması açısından bir zorunluluk olduğunu düşünmekteyiz.

Abstract:
Sodium dodecyl sulphate (SDS) is the most important component of detergent and cleaning products. When considered usage frequency of cleaning matters  and the excretion shape of domestic and industrial wastes, it is impossible that sodium dodecyl sulphate does not contaminate to rivers, ground waters and finally to agricultural areas. In this study, it was investigated SDS-induced physiological and biochemical changes on barley (Hordeum vulgare L) plant metabolism. For this purpose, barley seedlings were cultivated for 9 days at optimal conditions in hydroponical systems and then SDS at five different concentrations (0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 mM)  determined by preliminary studies was added to their growing media. After 72 hours from SDS application, barley seedlings were harvested for determination of changes at physiological and biochemical parameters. It was determinated that root- shoot lenghts were seriously reduced in SDS applications compared to control seedlings. Also, SDS decreased soluble protein amounts and chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll content, and carotenoid levels of barley leaves. By the way, it was clearly observed the negative effects of SDS on protein synthesis in protein profiles determined by electrophoretic method. On the other hand, SDS applications decreased the activities of antioxidant enztymes including superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase and glutathione reductase, and increase the peroxidase activities. Besides, formation of reactive oxygen species including superoxide anion and hydrogen peroxide was induced by SDS. As a natural consequence of these, SDS applications severely increased the levels of lipid peroxidation, indicator of cell memmbrane damage.  
In conclucion, our research findings clearly revealed that  SDS has negative effects on growth, some biochemical synthesis and antioxidant defence mechanisms at barley.  Therefore we also think that taking precaution for avoid contamination of agricultural areas by this compound is essantial in terms of healthy plant growth and protection of ecological balance.