Nevşehir – Kapadokya bölgesinde kara kaplumbağalarındaki (Testudo graeca, Linnaeus 1758) bazı enzim ve hormon düzeylerinin araştırılması
Investigation on some enzyme and hormone levels of the common tortoises (Testudo graeca, Linnaeus 1758) in Nevsehir – Cappadocia region
Yazar: MEHMET KÜRŞAT ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. DÜRDANE KOLANKAYA
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışma, 2012 yılı Nisan – Ekim döneminde, Kapadokya Bölgesinde (Nevşehir) bulunan Kaplumbağa ve Nar Vadilerindeki kara kaplumbağalarından (Testudo graeca), alınan kan örneklerindeki (Kaplumbağa Vadisi'nden 55 örnek, Nar Vadisi: 34) bazı enzim ve hormon düzeyleri araştırılmıştır. Bu kapsamda, esteraz enzimlerinin (kolinesteraz: BChE ve karboksilesteraz: CbE) aktivite ve substrat etkileşimleri , glutatyon S-transferaz (GST), glutatyon redüktaz(GR) ve glutatyon peroksidaz (GPx) aktiviteleri ile eşey hormonları testosteron ve 17-β Estradiol düzeyi incelenmiştir. Her iki alanın kara kaplumbağaları kan örneklerine ait değerler alansal ve zamansal yönden karşılaştırılmıştır. Elde edilen bulgular ile BChE enzim aktivitesi hem asetiltiyokolin iyodid hem de bütiriltiyokolin iyodid substratları ile etkileşimi Kaplumbağa Vadisinden kan örneklerinde 516,56-411,26 nmol/dk/ml serum, Nar Vadisinde ise 333,86-180,94 nmol/dk/ml serum olarak ölçülmüştür ve en yüksek enzim değerleri Haziran ayında alınan kan örnekelrinde tespit edilmiştir. CbE aktivitesi ise 4 farklı substrat [1-Naftilasetat (1-NA), 1-Naftilbütirat (1-NB), 4 Nitrofenilasetat (4-NPA), 4-Nitrofenilbütirat (4-NPB)] ile değerlendirilmiş ve alan etkisini saptamada en başarılı olanı 1-NA bulunmuştur. Bu bulgular esterazların in vitro inhibisyonunu gösteren laboratuvar çalışmalar ile de desteklenmiştir. Nar Vadisinden alınan kan örneklerinde GST aktivitesindeki istatistiksel olarak en anlamlı artış Temmuz ayında (0,203; KV: 0,100 μmol/dk/ml serum) saptanmış olup, bu durum Temmuz ayında alandaki pestisit kullanımı ile ilişkilendirilmiştir. Öte yandan eşey hormon verileri, her iki alandan elde edilerek bir arada değerlendirildiğinde hem testosteron hem de 17-β Estradiol'ün miktarında aylara göre dalgalanma gösterdiği saptanmıştır. Polikloterm canlılar olan kara kaplumbağalarında bu sonuçlar üreme fenolojisi ve meteorolojik veriler ile uyumlu olarak değerlendirilmiştir. Sonuç olarak enzim aktivitelerindeki alansal farklılığa pestisit kullanımını başta olmak üzere kene varlığı gibi birçok etkenin neden olabileceği değerlendirilmiştir. Zira Nar Vadisi tarımsal faaliyetlerin yoğun yürütüldüğü bir alan iken, Kaplumbağa vadisi görece daha temiz ve mera amaçlı kullanılan bir vadidir. Elde edilen veriler, çevre kirleticilerin yabanıl hayvan türleri üzerindeki etkilerinin belirlenmesinde, bu çalışmada ele alınan enzim ve hormonların "biyobelirteçler", kara kaplumbağalarının ise uygun "biyomonitör organizma" olabileceği fikrini vermektedir.

Anahtar kelimeler: Nar ve Kaplumbağa vadisi,Testudo graeca, organik fosfatlı insektisitler, kene, kolinesteraz, karboksilesteraz, Glutatyon S-transferaz, Gluatyon Peroksidaz, Glutatyon Redüktaz, Testosteron, E2, in vitro inhibisyon.

Abstract:
This study was on common tortoise (Testudo graeca) (55 tortoises from Kaplumbaga valley and 34 tortoises from Nar valley) between April to October 2012 in Nevsehir, Cappadocia Region. The enzyme and hormone levels are investigated by taking the blood samples. Enzymes, esterase (cholinesterases (BChE) & carboxylesterases (CbE)) and glutathione enzymes (glutathione S transferases (GST), glutathione reductase (GR), glutathione peroxidase (GPx)) and sex steroid hormones (Testosterone and Estradiol) are considered as parameters. The tortoise blood samples were compared in two areas by seasonal fluctation. BChE enzyme activities were significantly higher in Kaplumbaga valley (516,56 & 411,26 nmol/min/ml serum) than Nar Valley (333,86 & 180,94 nmol/min/ml serum) in June 2012 with both acetylthiocholine iodide and butyrlthiocholine iodide substrates. CbE activities were tested by 4 different substrates 1-Naphytlacetate:1-NA, 1-Naptylbutyrate:1-NB, 4-Nitrophenylacetate :4-NPA, 4-Nitrophenylbutyrate:4-NPB. 1-NA is the most successful substrate to reflect the area effect. These findings were also supported by esterases' in vitro inhibition studies. Beside this result, it has been shown that GST is the most statistically effective one among these oxidative stress enzymes. The enzyme activity increased in Nar Valley to reflect the pesticide contamination response (GST NV: 0,203 μmol/min/ml serum; KV: 0,100 μmol/min/ml serum). On the other hand, when the sex hormone levels were considered together for both testosterone and 17-β Estradiol from both sites, they showed a significant month by month fluctations. This result is compatible with reproduction phenology and meteorological datas in common tortoises which are poikilothermic animals. In conclusion, the areal difference between enzyme activity results can be affected by several environmental factors, especially pesticide use, tick presence. While Nar valley is an area where is known for agricultural activity, Kaplumbaga valley is relatively a reference area where is known for rangeland use. In this respect, it's suggested that the evaluated enzyme and hormone parameters can be considered as biomarkers and the common tortoise can be a biomonitor organism in monitoring environmental contaminants effects on wild animals.

Keywords: Nar and Kaplumbaga Valley,Testudo graeca, organophosphate insecticides, cholinesterases, carboxylesterases, glutathione S-transferases, glutathione peroxidase, glutathione reductase, testosterone, 17-β estradiol, in vitro inhibition.