Sodyum tetraboratın Drosophila melanogaster'in bazı biyolojik ve biyokimyasal özellikleri üzerine etkisi
Effects of sodium tetraborate on biological and biochemical parameters of Drosophila melanogaster
Yazar: MELTEM ERDEM
Danışman: PROF. DR. KEMAL BÜYÜKGÜZEL ; DOÇ. DR. ENDER BÜYÜKGÜZEL
Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Drosophila melanogaster = Drosophila melanogaster

Özet:
Borun bir türevi olan sodyum tetraboratın Drosophila melanogaster'in yapay besin ortamına eklenerek, böceğin yaşama oranı, gelişme süresi, erkek ve dişi ömür uzunluğu, yumurta verimi üzerine etkisi laboratuvar şartlarında incelendi. Bu bor türevi böceğin son evre larvası, pup ve erginlerinde lipid peroksidasyonu ürünü malondialdehid (MDA) ve protein oksidasyonu ürünü protein karbonil miktarları ile antioksidan enzim olan glutatyon peroksidaz (GPx), katalaz (CAT), süperoksit dismutaz (SOD) ve detoksifikasyon enzimi glutatyon S-transferaz (GST) aktivitesi üzerine etkisi incelendi. Larvalar; 10, 30, 150, 300 ve 400 mg/L sodyum tetraborat içeren yapay besinler ile beslendi.  3. evreye ulaşan larva oranını, pup ve ergin olma oranını, sodyum tetraboratın denenen tüm konsantrasyonları önemli derecede düşürmüştür. Kontrol besininde % 100,00 ± 0,00 oranında 3. evre larvası elde edilmesine karşın denenen en yüksek konsantrasyon olan 400 mg/L'de bu oran                       % 59,16 ± 6,49' a düşmüştür. Benzer sonuçlar pup ve ergin olma oranında gözlemlenmiştir. Sodyum  tetraborat,  ergin  evreye  kadar gelişme süresi ile ergin dişi ve erkek ömür uzunluğu üzerinde önemli bir etki yapmıştır. Kontrol besininden elde edilen dişilerden 9,46 ± 0,57 yumurta elde edilmiş olup bu sayı 300 mg/L' lik sodyum tetraborat konsantrasyonu tarafından 1,92 ± 0,30'a önemli derecede düşürülmüştür. Ayrıca, sodyum tetraboratın en yüksek konsantrasyonu dişilerin yumurta bırakmasını engellemiştir. Böceğin 3. larva evresinde, sodyum tetraboratın en düşük konsantrasyonunda MDA miktarında kontrol besini ile karşılaştırıldığında istatistiki anlamda azalma olduğu gösterilmiştir. Bunun aksine kontrol besini ile karşılaştırıldığında sodyum tetraboratın en yüksek konsantrasyonu, pup ve erginde MDA miktarını önemli derecede artırmıştır. Sodyum tetraboratın en yüksek konsantrasyonu kontrol besini ile karşılaştırıldığında 3. evre larvası, pup ve erginde, GST ve CAT aktivitesini önemli derecede artırmıştır. Kontrol besini ile sodyum tetraboratın en yüksek konsantrasyonu karşılaştırıldığında böceğin 3. evre larvası ve ergininde GPx ve SOD aktivitesinde, istatistiksel olarak önemli bir artış varken, pup evresinde ise bunun tam tersi yani GPx ve SOD aktivitesinde bir azalma gözlemlenmiştir. Sodyum tetraboratın en yüksek konsantrasyonu (400 mg/L) pup ve erginde protein karbonil miktarını artırmış ancak 3. larva evresinde ise protein karbonil miktarında azalma kaydedilmiştir. Bu çalışma böceğin ergin biyolojik özellikleri ile 3. evre larvası, pup ve erginde oksidatif seviye ile antioksidan enzimatik savunma ve detoksifikasyon kapasitesinde sodyum tetraboratın konsantrasyonlarına bağımlı değişimler olduğunu göstermiştir.

Abstract:
The effect of sodium tetraborate (boron compound) on survivorship, development, male and female adult longevity and fecundity of Drosophila melanogaster were investigated by rearing the first instar larvae on artificial diets in the laboratory condition. The effect of this boron compound on important oxidative stress indicators; lipid peroxidation product, malondialdehyde (MDA) and protein oxidation products, protein carbonyl (PCO) contents and antioxidant enzymes, glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and glutathione S-transferase (GST) activities in the whole body of 3rd larval instars, pupa and adults of the insect were also investigated. The insect was reared from first-instar larvae on an artificial diets containing sodium tetraborate at 10, 30,150, 300 or 400 mg (mg/L) to adult stage. Relative to the control, the diets containing sodium tetraborate concentrations significantly resulted in decreased survivorship in developmental stages (3rd-instars, pupa and adults) of the insect. Control diet produces 3rd-instar larvae of 100% whereas the highest concentration (400 mg/L) decraesed larval survival rate to 59.16 ± 6.49%. Similar results were recorded at pupal emergence rate. This boron compound significantly affected developmental time and adult longevity. The females from control diet produced 9.46 ± 0.57 eggs but this number of eggs was significantly reduced to 1.92 ± 0.30 by 300 mg/L sodium tetraborate. However, the highest concentration of sodium tetraborate inhibited egg laying of the females.  In the 3th-larval instar stage, in the lowest concentration of sodium tetraborate in the MDA concentration, as compared with control diet showed a statistically important reduction. In contrast, compared with control diet, at the highest concentration of sodium tetraborate, the amount of MDA in pupae and adults significantly increased. Compared with control diet, the highest concentration of sodium tetraborate, the GST and CAT activities of 3th-larval instar, pupa and adults were significantly increased. Compared with control diet, the highest concentration of sodium tetraborate significantly increased GPx and SOD activity in larvae and adult stage, while this concentration decreased GPx ve SOD activity in pupal stage. The highest concentration of sodium tetraborate (400 mg / L) increased the amount of protein carbonyl in pupa and adults but protein carbonyl amount in 3th-larval stage was reduced. This study showed a concentration-dependent variation in biological traits in relation to oxidative status and antioxidant enzymatic defence and detoxification capacity in whole body of 3th-larval instar, pupae and adult of Drosophila melanogaster.