Borik asit ve maltozun besinsel karişimlarinin Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)'nin bazi biyolojik ve biyokimyasal parametrelerine etkisi
Effects of dietary boric acid and maltose combinations on some biological and biochemical parameters of Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)
Yazar: BEYHAN ARI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ENDER BÜYÜKGÜZEL
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Borik asit = Boric acid ; Galleria mellonella = Galleria mellonella ; Malondialdehit = Malondialdehyde ; Maltoz = Maltose ; Yaşama oranı = Survival rate

Özet:
Büyük bal mumu güvesi Galleria mellonella L. yapay besin ortamında beslenerek borik asitin maltoz ile birlikte böceğin yaşama, gelişimi, eşey oranı, ergin ömür uzunluğu, yumurta verimi, açılma oranı ile son evre larvalarının hemolenfinde oksidatif stresin önemli bir indikatörü olan lipid peroksidasyonu ürünü malondialdehid (MDA) miktarı, önemli bir detoksifikasyon enzimi olan glutatyon S-transferaz (GST), aktivitesi üzerine etkisi laboratuvar şartlarında incelendi. Böceğin birinci evre larvaları 0,05 ve 0,25 M maltoz ile 156, 620, 1250 ve 2500 ppm borik asit içeren yapay besinler ile ergin evreye kadar beslendi.Borik asit ve maltoz içermeyen kontrol besini ile karşılaştırıldığında 0,05 M maltoz G. mellonella'nın 7. evreye ulaşan larva oranını, pup ve ergin olma oranını önemli derecede düşürmüş, gelişme süresini etkilememiştir. Maltozun 0,05 M veya 0,25 M'ını içeren besine ayrı ayrı 156 ppm borik asit ilave edilmesi G. mellonella'nın yaşama oranı, eşey oranı, dişilerin yumurta verimini önemli derecede düşürmüş, gelişme süresi, ergin ömür uzunluğu vebırakılan yumurtaların açılma oranını önemli derecede etkilememiştir. Buna karşılık böceğin biyolojik özellikleri ile biyokimyasal parametreleri (MDA miktarı ve GST aktivitesi) üzerindeki önemli derecedeki olumsuz etki borik asitin 620 ppm'ini 0,25 M maltoz ile birlikte içeren besin ile elde edilmiştir. Kontrol ile karşılaştırıldığında (% 65,2 ergin oranı), borik asitin 620 ppm'ini 0,05 M maltoz ile birlikte içeren besinde % 26,3 ± 2,30 ergin elde edilmiş, dişilerin yumurta verimi önemli derecede düşmüş ancak yumurtaların açılma oranı etkilenmemiştir. Buna karşılık besindeki şeker konsantrasyonunun 0,25 M'a çıkarılması ergin oranını % 19,4 ± 3,10'e düşürmüş olup hem yumurta verimini hem de açılma oranını önemli derecede azaltmıştır. Maltozun 0,05 M'ını içeren besin ile karşılaştırıldığında borik asitin 620 ppm'ini 0,05 veya 0,25 M maltoz ile birlikte içeren besinler böceğin 7. larval evre, pup ve ergin evresindeki yaşama oranlarında istatistiksel olarak önemli olmayan bir artışa (% 5-10) sebep olmuştur. Bu iki besinin dişi oranına göre sırasıyla % 8 ve % 14 oranında daha fazla erkek birey meydana getirme eğiliminde olduğu görülmektedir. Borik asitin 156 ve 620 ppm'ini 0,05 ve 0,25 M maltoz ile birlikte içeren besinlerde son evre larvalarının hemolenf MDA miktarı ve GST aktivitesi önemli derecede artmıştır. Borik asitin 620 ppm'ini 0,05 M maltoz ile birlikte içeren besin MDA miktarını 0,08 ± 0,01'den 0,18 ± 0,01 nmol/ mg protein'e, GST aktivitesini ise 0,22 ± 0,01'den 0,65 ± 0,02 nmol/mg protein/dk'ya önemli derecede artırmıştır.Bu çalışmada sırasıyla iki sonuç elde edilmiştir. Bunlardan ilki, böcek üzerinde en etkili olan borik asit konsantrasyonunun (620 ppm) ve besin almayı uyarıcı olarak borik asit çözeltisine ilave edilen şekerin konsantrasyonunun (0,25 M) belirlenmiş olmasıdır. İkincisi ise borik asitin böcek üzerindeki etkilerinin biyokimyasal ve fizyolojik mekanizmalarını anlayabilmek amacıyla, borik asit ile beslenen böceğin detoksifikasyon kapasitelerindeki değişimlerin ortaya konmasıdır. Bu çalışmadan elde edilen en önemli sonuç zararlı böcekler ile mücadelede çevre ve hedef olmayan canlılara şu anda kullanımda olan insektistler kadar zararlı olmayan inorganik insektisit olan borik asitin kullanımına yönelik bir stratejiye öncülük edilmiş olmasıdır.

Abstract:
The effects of maltose and boric acid combinations on survival, development, sex ratio, adult longevity, fecundity, hatchability, and an important oxidative stress indicator, lipid peroxidation product, malondialdehyde (MDA) content and a detoxification enzyme glutathione S-transferase (GST) activity in the hemolymph of last instar larvae (one-day old) of greater wax moth Galleria mellonella L. as a model of agricultural pests were investigated by rearing the first instar larvae on artificial diets in the laboratory condition. The insect was reared from first-instar larvae on an artificial diets as a bait, containing 0.05 and 0.25 M maltose in combination with boric acid at 156, 620, 1250 or 2500 ppm to adult stage. Relative to the control diet without boric acid and maltose, the diet containing only 0.05 M maltose significantly reduced survival rate in 7th-instar larval stage, pupal and adult emergence of G. mellonella, however, it has no significant effect on developmental time.Addition of 156 ppm boric acid into diet containing 0.05 or 0.25 M significantly decreased survival, sex ratio, egg production, but developmental time, adult longevity and hatchability were not significantly affected. However, most negative impacts on biological traits and biochemical parameters (hemolymph MDA content and GST activity) were recorded by the diet containing 620 ppm boric acid and 0.25 M maltose. Relative to control diet (65.2% of adult yield), the diet containing 620 ppm boric acid and 0.05 M maltose produced 26.3 ± 2.30% of adult yields, and resulted in decreased fecundity, but this diet has no effect on hatchability. However, increasing the concentration of maltose to 0.25 M in the diet reduced adult survival rate to 19.4 ± 3.10%, and egg production and hatchability was significantly decreased. The diets containing 620 ppm boric acid in combination with 0.05 or 0.25 M maltose caused insignificant increase in survival of 7th-instar larvae, pupal and adult yields (5-10%) in comparison to the diet containing 0.05 M maltose. These two diets produced 8% and 14% of more male than female percentage. Hemolymph MDA content and GST activity of last instar larvae were significantly increased by the diets containing 156 or 620 ppm boric acid in combination with 0.05 and 0.25 M maltose. The diet containing 620 ppm boric acid plus 0.05 M maltose significantly increased MDA content from 0.08 ± 0.01 to 0.18 ± 0.01 nmol/ mg protein and GST activity from 0.22 ± 0.01 to 0.65 ± 0.02 nmol/mg protein/min.I reported two outcomes from this study, namely, first is to determine most effective boric acid concentration as 620 ppm, and most effective sugar concentration (0.25 M) as a phagostimulant or synergistic in a boric acid bait. Second is to evaluate alterations in detoxification capacity of the insects orally exposed to boric acid. The most important result obtained from this research is to have an important positive effect on agriculture and an additive importance on economy of our country, because our work could led to a new strategy for controlling insects based on inorganic insecticide, boric acid that will not be as harmful to the environment and nontarget animals as are the current chemical insecticides.