Glufosinat-amonyum'un zebra balığı (Danio rerio) üzerindeki subletal toksik etkilerinin in vivo ve in vitro olarak değerlendirilmesi
In vivo and in vitro evaluation of the subletal toxic effects of glufosinate-ammonium on zebra fish (Danio rerio)
Yazar: HARİKA EYLÜL ESMER DURUEL
Danışman: PROF. DR. FİGEN ESİN KAYHAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Amonyum bileşikleri = Ammonium compounds ; Toksisite = Toxicity ; Zebra balığı = Zebrafish ; İn vitro = In vitro ; İn vivo = In vivo

Özet:
Tarımda yaygın hale gelen pestisitler; farklı kaynaklar yoluyla sucul ekosistemlere giriş yapmakta ve ortamdaki hedef olmayan organizmaları ciddi şekilde tehdit etmektedir. Bu tez çalışmasında, tarımda yaygın kullanılan bir herbisitin, Glufosinat-amonyumun, zebra balığı üzerinde oluşturacağı subletal toksik etkilerin in vivo ve in vitro incelenmesi amaçlanmıştır. in vivo deney düzeneğinde; yetişkin zebra balıkları üzerinde yapılan çalışmalarla organizmanın maruz kaldığı stres düzeyi belirlenmiştir. in vitro deney düzeneğinde ise zebra balığı karaciğer hücre hattı (ZFL) kullanılarak, model organizmanın hücre hattındaki değerlendirmelerle biyokimyasal, sitotoksisite ve genotoksisite sonuçları belirlenmiştir. Glufosinat-amonyumun biyokimyasal etkileri incelenirken yetişkin zebra balıkları üzerindeki 120 saatlik uygulama; kontrol grubu, 50mg/L ve 100 mg/L glufosinat-amonyum doz grupları olarak gerçekleştirilmiştir. ZFL hücre hatlarındaki incelemede ise 96 saatlik uygulama; kontrol grubu, 250 mg/L, 500 mg/L ve 1000 mg/L glufosinat-amonyum doz grupları olarak gerçekleştirilmiştir. Oksidatif stres parametreleri; total protein tayini, lipid peroksidasyonu tayini, indirgenmiş glutatyon tayini, katalaz enzim aktivitesi tayini ve asetilkolinesteraz enzim aktivitesi tayini kullanılarak belirlenmiştir. Tüm uygulamalarda kontrole kıyasla bir değişim meydana geldiği ortaya koyulmuştur. Glufosinat-amonyumun hücresel düzeyde oluşturabileceği toksisite ve genotoksisite durumlarını belirleyebilmek için in vitro sitotoksisite testlerinden; MTT testi, Nötral kırmızısı alım testi, Laktat dehidrogenaz yöntemi, Bromodeoksiuridin yöntemi ile hücre proliferasyonu belirlenmesi, Tripan mavisi yöntemi, Hoechst 33342 ve Propidyum iyodür ikili boyama yöntemi, Mikronükleus testi uygulanmıştır. Doza ve süreye bağlı oluşabilecek tüm değişimler tespit edilmiştir. Çalışmamızda glufosinat-amonyum uygulanmasını takiben oksidatif stresin indüklenmesi ve bunun sonucu olarak dokularda/hücrelerde meydana gelebilecek hasarlar değerlendirilmiştir. in vivo ve in vitro sonuçların bir arada değerlendiriliyor oluşu literatüre önemli katkılar sağlayacaktır. Bu alanda yapılması planlanan çalışmalara öncü olma niteliğindedir.

Abstract:
Pesticides that have become common in agriculture; It enters aquatic ecosystems through different sources and seriously threatens non-target organisms in this ecosystems. In this thesis, it is aimed to investigate in vivo and in vitro sublethal toxic effects of an herbicide, glufosinate-ammonium, which is widely used in agriculture, on zebrafish. In the in vivo experimental setup; The stress level that the organism is exposed to has been determined by studies on adult zebrafish. In the in vitro experimental setup; using the zebrafish liver cell line (ZFL), biochemical, cytotoxicity and genotoxicity results were determined by the evaluations in the cell line of the model organism. While examining the biochemical effects of glufosinate-ammonium, 120 hours of exposure on adult zebrafish; control group, 50mg/L and 100mg/L glufosinate-ammonium dose groups. In the examination of ZFL cell lines, 96 hours of exposure; control group, 250 mg/L, 500 mg/L and 1000 mg/L glufosinate-ammonium dose groups. Oxidative stress parameters; total protein determination, lipid peroxidation assay, reduced glutathione assay, catalase enzyme activity assay and acetylcholinesterase enzyme activity assay. It was revealed that there was a change in all treatments compared to the control. In order to determine the toxicity and genotoxicity conditions that glufosinate-ammonium may cause at the cellular level, from in vitro cytotoxicity tests; MTT test, Neutral red uptake test, Lactate dehydrogenase method, determination of cell proliferation by bromodeoxyuridine method, Trypan blue method, Hoechst 33342 and Propidium iodide double staining method, Micronucleus test were applied. All changes that may occur depending on the dose and time have been determined. In our study, the induction of oxidative stress following the administration of glufosinate-ammonium and the resulting damage to tissues/cells were evaluated. Evaluating in vivo and in vitro results together will make significant contributions to the literature. It is a pioneer in the works planned to be done in this field.