Nanoplastik stresi altında yetiştirilen buğday (Triticum aestivum) köklerinde biochar uygulamasının su durumu, antioksidan enzim/izozim sistemi ve lipid peroksidasyon üzerine etkileri
Effects of biochar application on water status, antioxidant enzyme/isozyme system and lipid peroxidation in wheat (Triticum aestivum) roots grown under nanoplastic stress
Yazar: İSHAK TAŞ
Danışman: DOÇ. DR. CEYDA ÖZFİDAN KONAKÇI
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Biyokömür = Biochar ; Lipid peroksidasyonu = Lipid peroxidation ; Triticum aestivum = Triticum aestivum

Özet:
Çalışmamızda buğday köklerine 7 gün süresince eş zamanlı olarak bir mikroplastik tipi olan poli(metil metasirilat)  (PMMA, 100 ve 200 mgL-1) ve biochar (BC, 1, 3, 5 g L-1) uygulamaları yapılmıştır. PMMA toksisitesinin BC tarafından ortadan kaldırılıp kaldırılmadığına dair değerlendirmeyi yapabilmek için, buğday (Triticum aestivum) köklerinde fizyolojik (bağıl su içeriği, RWC) ve biyokimyasal (antioksidan aktivitesi, ROS birikimi, prolin miktarı ve lipid peroksidasyon düzeyi) analizleri yapılmıştır. Çalışmamızda PMMA uygulanan gruplarda bağıl su içeriğinde azalma izlenirken, proline miktarında artış gözlenmiştir. PMMA buğday köklerinde stresi uyarmış ve radikal (reaktif oksijen türleri-ROS-hidrojen peroksit(H2O2)) birikimi artmıştır. Radikallerin ortadan kaldırılmasında etkili olan antioksidan enzim aktivitelerinde (SOD, CAT ve POX -PMMA2 dışında-) herhangi bir artış gözlenmemiştir. Bu nedenle PMMA uygulanan köklerde TBARS düzeyi artmıştır. Diğer yandan, PMMA ile birlikte uygulanan BC, RWC değerlerini iyileştirmiştir. PMMA stresi ile uyarılan H2O2 miktarı, BC ve stres uygulamalarında artan CAT ve POX aktiviteleriyle süpürülmüştür. Bunun sonucu olarak köklerde TBARS miktarı azalmıştır. Tüm sonuçlarımız değerlendirildiğinde önemli bir çevresel sorun olan PMMA toksisitesinin BC eklenmesiyle ortadan kaldırılabileceği sonucuna varılabilir.

Abstract:
In our study, a microplastic type of poly(methyl methacrylate) (PMMA, 100 and 200 mgL-1) and biochar (BC, 1, 3, 5 g L-1) were applied simultaneously to wheat roots for 7 days. In order to evaluate whether PMMA toxicity is abolished by BC, physiological (relative water content, RWC) and biochemical (antioxidant activity, ROS accumulation, proline amount and lipid peroxidation level) analyzes were performed on wheat roots. In our study, while a decrease was observed in the relative water content in the PMMA-treated groups, an increase in the amount of proline was observed. PMMA induced stress in wheat roots and radical (reactive oxygen species-ROS-hydrogen peroxide(H2O2)) accumulation increased. No increase was observed in antioxidant enzyme activities (except SOD, CAT and POX -except for PMMA2), which are effective in eliminating radicals. Therefore, TBARS level increased in roots treated with PMMA. On the other hand, BC applied with PMMA improved RWC values. The amount of H2O2 induced by PMMA stress was swept away by increased CAT and POX activities in BC and stress applications. As a result, the amount of TBARS in the roots decreased. When all our results are evaluated, it can be concluded that PMMA toxicity, which is an important environmental problem, can be eliminated by adding BC.