Kadmiyum, kurşun, bakır ve kombinasyonlarının Xenopus laevis iribaşlarında bazı biyobelirteçler üzerine etkileri

Abstract

Bu çalı?mada, kadmiyum (Cd), kur?un (Pb), bakır (Cu) ve bu metallerin karı?ımlarının Xenopus laevis iriba?ları üzerine etkilerinin saptanması amaçlandı. Bu amaçla, seçilen metallerin uygulama konsantrasyonları Avrupa Birliği (AB) içme suları yönetmeliğinde belirtilen kabul edilebilir sınır değerler ve 96 saatlik test sonucu elde edilen ortalama öldürücü konsantrasyon (LC50) değerlerine göre belirlendi. Buna göre, 46. evredeki Xenopus laevis iriba?ları 0.005 (AB değeri), 0.52 (LC50/10), 2.59 (LC50/2) ve 5.18 mg/L (LC50) Cd; 0.01 (AB değeri), 12.3 (LC50/10), 61.53 (LC50/2) ve 123.05 mg/L (LC50 değeri ) Pb; 0.01, 0.085 (LC50/10), 0.425 (LC50/2) ve 0.85 mg/L (LC50) Cu ve bu metallerin belirlenen konsantrasyonlarının ikili karı?ımlarına (1:1) ve üçlü karı?ımına (1:1:1) 96 saatlik statik yenilemeli test sisteminde maruz bırakıldı. Bunun dı?ında, metallerin 96 saatlik LC50 ve LC50/2 değerleri karı?ımlarına 24 saat süresince maruz bırakıldılar. Amfibi iriba?larında metallerin, glutatyon S-transferaz (GST), glutatyon redüktaz (GR), asetilkolinesteraz (AChE), karboksilesteraz (CaE), glutatyon peroksidaz (GPx), katalaz (CAT) enzimleri ve metallotiyonein (MT) miktarı üzerine etkileri saptandı. Metallerin ve karı?ımlarının 96 saatlik uygulamaları sonucunda, Pb ve Cd?un LC50 değerleri karı?ımının ve Pb+Cu, Cd+Cu ve Pb+Cd+Cu karı?ımlarında ise metallerin LC50 ve LC50/2 değerleri karı?ımlarının bütün iriba?ları öldürdüğü belirlendi. Metallerin tek ba?larına LC50/2 ve LC50 değerleri ile dü?ük metal konsantrasyonları karı?ımlarının seçilen biyobelirteç enzimleri önemli düzeyde etkilediği ve MT miktarının konsantrasyonla ili?kili olarak arttığı saptandı. Metallerin 96 saatlik LC50 ve LC50/2 değerleri karı?ımlarına 24 saat süresince maruz bırakılan iriba?larda GST, GR ve CAT enzimlerinin önemli düzeyde etkilendiği ve MT miktarının önemli düzeyde arttığı saptandı. Ara?tırma sonuçları, metallerin 46. evredeki X. laevis iriba?larında toksik potansiyele sahip olduğunu göstermi?tir. Ayrıca, metallerin karı?ım olarak uygulandıklarında, LC50/2 ve LC50 değerlerinden çok daha dü?ük konsantrasyonlarda toksik etki gösterdiği belirlenmi?tir. Ayrıca sonuçlarımız, X. laevis iriba?larının sucul ekosistemlerde, metal kirliliğinin belirlenmesini amaçlayan çalı?malar için uygun bir test organizması olduğunu ve seçilen biyokimyasal belirteçlerin de metal toksisitesini iyi bir ?ekilde yansıttığını göstermektedir. ANAHTAR KEL?MELER: Kadmiyum, Kur?un, Bakır, Metal Toksisitesi, Xenopus laevis, Enzim.

The aim of this study was to determine the effects of cadmium (Cd), lead (Pb), copper (Cu), and their mixtures on Xenopus laevis tadpoles. For this aim, the application concentrations of metals were determined according to their acceptable limit values in drinking water set forth by the European Union (EU) and the 96-hour median letal concentration values (LC50). Given these, tadpoles in stage 46 were exposed to 0.005 (EU limit value), 0.52 (LC50/10), 2.59 (LC50/2) and 5.18 mg/L (LC50) Cd; 0.01 (EU limit value), 12.3 (LC50/10), 61.53 (LC50/2) and 123.05 mg/L (LC50) Pb; 0.01, 0.085 (LC50/10), 0.425 (LC50/2) and 0.85 mg/L (LC50) Cu and the metals were applied as double (1:1) and triple (1:1:1) metal mixtures in 96-hour static renewal test system. In addition to the 96-hour tests, tadpoles were also exposed to metal mixtures for 24- hours using LC50/2 and LC50 values. Effects of metals on glutathione S-transferase (GST), glutathione reductase (GR), acethylcholinesterase (AChE), carboxylesterase (CaE), glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT) levels and amount of metallothionein (MT) in tadpoles were determined. The results from 96-hour metal or metal mixture applications showed that all tadpoles died when exposed to LC50 value mixtures of Pb and Cd. Also, all tadpoles died when exposed to LC50/2 or LC50 value of metals in Pb+Cu, Cd+Cu and Pb+Cd+Cu mixtures. The LC50/2 and LC50 values of metals and the lowest concentrations of metal mixtures significantly affected selected enzymatical biomarkers. Also, the amount of MT significantly increased with exposure concentrations. The GST, GR and CAT activities were significantly affected and amount of MT significantly increased with the exposure to mixtures of metals using the application concentrations of LC50/2 or LC50 of 96-hour exposure time for 24-hour exposure for all tadpoles. The results indicated that metal and metal mixtures have toxic potential on X. laevis tadpoles in stage 46. Furthermore, when applied as mixtures, the metals showed a toxic effect on tadpoles at concentrations much lower than their LC50/2 or LC50 values. Also, our results showed that X. laevis tadpoles can be used as a suitable test organism and the selected biochemical markers may also serve well for studies with the aim of determining metal pollution in aquatic ecosystems. KEY WORDS: Cadmium, Lead, Copper, Metal toxicity, Xenopus laevis, Enzyme.