Gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss)' nda imazamoxun hematotokisitesi ve boraksın terapotik etkisi
Oxidative stress-mediated hematotoxicity of imazamox rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and the modulatory effect of borax
Yazar: TUBA AKBEY
Danışman: DOÇ. DR. VEYSEL PARLAK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Su Ürünleri = Aquatic Products
Dizin: Boraks = Borax ; Enzimler = Enzymes ; Gökkuşağı alabalığı = Rainbow trout ; Hematoloji = Hematology ; Oksidatif stres = Oxidative stress

Özet:
Amaç: Mevcut çalışma, imazamox (IMZMX)'in LC50 değerinin belirlenmesi ve 96 saatlik maruziyetinin Oncorhynchus mykiss' in kan dokusunda oluşturduğu hematoksisite, apoptoz ve DNA hasarının belirlenmesinde multibiomarker yaklaşım odaklı kurgulanmıştır. Bununla birlikte su ürünleri yetiştiriciliğine törepatik ajanların entegre edilmesi adına Boraks (BRX) mineralinin bu toksisiteye karşı kullanım potansiyeli de mevcut deneysel prosedürde IMZMX ile birlikte ele alınmıştır. 
Yöntem: Çalışmada toplam 4 grup [kontrol (IMZMX ve/veya BRX uygulaması olmayan), IMZMX, IMZMX +BRX, BRX olarak oluşturulmuştur. Deneme periyodu sonunda belirli zaman aralıklarında kontrol ve uygulama gruplarından örneklenen balıklardan kan alınmış, hematolojik analizler, oksidatif stres parametreleri, inflamasyon, DNA hasarı ve apoptoz analizleri uygun biyomarkerlar ile belirlenmişir.
Bulgular: Hematoloji profili, IMZMX uygulaması sonucunda RBC, Hgb ve Hct kontrol grubuna göre zamansal olarak düşüş gösterdiğini ortaya koymuştur. Bu parametrelere bağlı olarak MCV, MCH ve MCHC değerlerinde de benzer şekilde azalmalar olduğu belirlenmiştir. BRX'in ortama ilave edilmesiyle hematolojik parametrelerdeki inhibisyon/indüksiyonun yavaşlatıldığı tespit edilmiştir. Kortizol sonuçları değerlendirildiğinde 48. ve 96. saatte IMZMX'nin kortizol seviyesini indüklediği belirlenmiştir. Ortama BRX takviyesinin bu indüklemeyi 48. saatte yavaşlattığı ancak 96. saatte IMZMX'nin baskısını yatıştıramadığı kaydedilmiştir. IMZMX uygulamasının 48. ve 96. saat örneklemelerinde alınan kan dokusunda antioksidan enzim (SOD, CAT, GPx, GSH) aktivitelerinin önemli ölçüde inhibisyona uğradığı belirlenmiştir. IMZMX maruziyeti sonrasında ROS'un stimülasyonuyla MDA ve MPO değerleri artmış ve bu durum istatistik açıdan önemli olarak değerlendirilmiştir (p<0.05). Ortama ilave edilen BRX'in ise antioksidanlar lehine aktivite göstererek, IMZMX aracılı artan MDA ve MPO seviyelerini inhibe etmeye çalıştığı belirlenmiştir. İnflamasyon parametrelerinden Nrf-2, uygulama ve kontrol grupları karşılaştırıldığında, zamana bağlı olarak inhibisyona uğradığı görülmüştür.  IMZMX'nin BRX ile birlikte uygulandığı grupta ise bu inhibisyonun hafiflediği belirlenmiştir. BRX'in tek başına uygulandığı grup ile kontrol grubu karşılaştırıldığında Nrf-2'nin, kan dokusunda kontrol grubuna yakın değerler oluştuğu tespit edilmiştir. Kan dokusunda 48. ve 96. saatlerde IL-6 ve TNF-α değerinin IMZMX uygulanan gruplarda indüklendiği ve BRX'in bu durumu inhibe etmeye çalıştığı belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar istatistik açıdan anlamlı olarak değerlendirilmiştir. IMZMX uygulaması, 8-OHdG içeriği ve caspase 3 seviyesinde zamana bağlı istatistik olarak anlamlı (p<0.05) bir artış sergilemiştir.  BRX uygulaması (tekli ve/veya IMZMX) 8-OHdG ve kaspaz-3 seviyelerinin birikimini baskılayarak kontrol grubuna benzer sonuçlar ortaya çıkarmıştır.
Sonuç: Gökkuşağı alabalığında IMZMX uygulamasının oksidatif strese neden olduğu, antioksidan savunma sistemini bozduğu, DNA hasarı ve apoptoz süreçlerinde inflamasyonu teşvik ettiği sonucuna varılmıştır. Bununla birlikte, BRX uygulaması, muhtemelen serbest radikal süpürücü ve anti-inflamatuar özelliklerinden dolayı IMZMX aracılı toksisitelerle ilişkili tüm tabloda hafifletici etki göstermiştir.

Abstract:
Purpose: The current study was designed to determine the LC50 value and effects of metaflumizone (IMZMX) and in Oncorhynchus mykiss blood tissue (hematotoxicity, oxidative stress, cytotoxicity and DNA damage) with a multibiomarker approach. In addition, the positive/negative responses of the Borax (BRX) substance for integrating therapeutic agents into aquaculture were also discussed together with IMZMX in this experimental procedure at 96-hour exposure. 
Method: A total of 4 groups [control group (non-administration), IMZMX, IMZMX +BRX, BRX] were formed in the study. At the end of the trial period, blood was taken from the fish sampled from the control and application groups, and hematological analyzes, oxidative stress parameters, inflammation, DNA damage and apoptosis analyzes were determined with appropriate biomarkers.
Findings: Hematology profile revealed that RBC, Hgb and Hct decreased temporally as a result of IMZMX application compared to control group. Depending on these parameters, it was determined that there were increases in MCV, MCH and MCHC values. It was obtained that the inhibition/induction of hematological parameters was slowed down by adding BRX to the medium. When cortisol results were evaluated, it was determined that IMZMX induced cortisol level at 48th and 96th hours. It was noted that UX supplementation to the medium slowed this induction at the 48th hour, but failed to alleviate the repression of the IMZMX at the 96th hour. It was noted that antioxidant enzyme (SOD, CAT, GPx, GSH) activities were significantly inhibited in blood tissue taken at 48th and 96th hour samples of IMZMX application. As a result of ROS stimulation after IMZMX exposure, MDA and MPO values increased and this situation was evaluated as statistically significant (p<0.05). It was determined that BRX added to the medium showed activity in favor of antioxidants and tried to inhibit MDA and MPO levels. Nrf-2, one of the inflammation parameters, was inhibited depending on time when the administration and control groups were compared. In the IMZMX + BRX group, inhibition was found to be alleviated. When the group in which BRX was applied alone was compared with the control group, it was determined that Nrf-2 values in blood tissue were close to the control group. In the 48th and 96th hour analyzes of blood tissue, it was determined that IL-6 and TNF-α values were induced in IMZMX applied groups and BRX tried to inhibit this situation. The obtained results were evaluated as statistically significant. IMZMX application showed a significant increase in 8-OHdG content and caspase 3 level, which was statistically significant (p<0.05) over time. BRX (single and/or IMZMX) suppressed the accumulation of 8-OHdG and caspase-3 levels as treatment, resulting in similar results to the control group. 
Conclusion: It has been shown that IMZMX application can produce oxidative stress, disrupt the antioxidant defense system and promote inflammation in DNA damage and apoptosis processes in rainbow trout. However, BRX administration showed attenuation of all parameters associated with these IMZMX -induced toxicities, possibly due to its free radical scavenging and anti-inflammatory properties.