BİYOSİDAL ÜRÜNLERE UYGULANAN EKOTOKSİSİTE TESTLERİ. Doç. Dr. A. Çağlan KARASU BENLİ Gazi Üniversitesi

Transkript

1 BİYOSİDAL ÜRÜNLERE UYGULANAN EKOTOKSİSİTE TESTLERİ Doç. Dr. A. Çağlan KARASU BENLİ Gazi Üniversitesi

2 TOKSİKOLOJİNİN TARİHÇESİ ESKİ BİR BİLİM DALI M.Ö Çin yazıtlarında bitki ve balık zehirleri M.Ö Mısır dokümanlarında 800 den fazla tıbbi ve zehir tarifinin toplanması ve hazırlanmasına ilişkin tarifler M.Ö. 800 Hint hekimliğinde - Zehir ve panzehire ilişkin notlar Yunan hekimler 600 bitki hayvan ve mineral zehirini klasifiye etmişler.

3 MODERN TOKSİKOLOJİNİN ÖNDERİ İsveçli hekim Paracelsus ( ) Tüm maddeler zehirdir: Zehir olmayan madde yoktur. İlaçla zehiri ayıran dozdur.

4 EKOTOKSİKOLOJİ İnsandan başka türlere çevresel kimyasalların (ksenobiyotik örneği olarak biyosidal maddeler verilebilir) etkilerinin yarattığı endişeler sonucu beşerî toksikolojiden sonra gelişmiştir Çevresel kontaminantların ekosistemler, onların bileşenleri olan bitkiler, hayvanlar, tüm doğal yaşam ve bu bileşenlerin birbirleri ile etkileşimlerine bağlı olarak ortaya çıkan olumsuz etkiler incelenir Kimyasalların ekolojik yapı ve fonksiyon üzerine etkilerinin araştırılır Biyosferdeki kontaminantlar ve ekosistem üzerine zararlı etkileri saptanır

5 Toksikoloji ve Ekotoksikoloji benzerdir ancak aynı değildir! Toksikoloji Absorbsiyon Dağılım Metabolizma Atılım Ekotoksikoloji Çevreye salınım Kimyasalın yarı ömrü ve yapısı Metabolizma

6 Farklılıkları da vardır!! Toksikoloji Bireyin savunma mekanizması Bireysel hassasiyet durumları Tek etki Kümülatif maruziyet Ekotoksikoloji Biyoakümülasyon Biyokonsantrasyon (suda) Biyomagnifikasyon Hiç tek etki görülmez Ortamda hareketi(hava,su)

7 EKOTOKSİKOLOJİNİN TARİHÇESİ Truhaut 1969 da ekoloji ve toksikoloji terimlerinden oluşturuldu

8 EKOTOKSİKOLOJİNİN TARİHÇESİ Rachel Carson çevrede pestisitlerin tehlikelerine karşı halkı uyarmıştır.

9 EKOTOKSİKOLOJİNİN TARİHÇESİ Zaman Kirletici Etkiler 1863 Endüstriyel atık su İlk toksisite testleri 1924 Kurşun ve çinko mineral atıkları 1927 Petrol bölgelerinde hidrojen sülfid dumanları Balık ölümü Memeli ve kuş ölümleri 1950ler DDT ve organoklorlu pestisitler Balık yiyen kuş yumurta kabuklarında incelme 1960lar Antikolinesteraz pestisitler Omurgalı hayvan ölümleri 1970ler 1980ler Toksik atıkların karışımı (dioksinler) Tarımsal atıklar ve radyoaktif maddeler İnsan, sucul ve yaban hayatı sağlığı üzerine etkiler Üreme bozuklukları 1990lar Kompleks kimyasal karışımlar (PCBs, pestisitler) Handbook of Ecotoxicology, 2 nd Edition. Hoffman et al., 2002 Endokrin bozucu maddeler (EDC)

10 Çevre sağlığı Toksikoloji Farmakoloji Kimya Patoloji Hidrobiyoloji EKOTOKSİKOLOJİ İnterdisipliner Mikrobiyoloji Ekoloji Biyokimya Adli Tıp Histochemistry

11 EKOTOKSİKOLOJİYE İLİŞKİN ÖNEMLİ TANIMLAR Biyodeney: Bir maddenin toksik etkisinin veya miktarının, canlı organizmanın bu maddeye karşı reaksiyonu ile ölçülerek belirlendiği testtir. Kirlenme: Çevrede istenmeyen değişiklikler (yan etkiler) oluşturacak seviyede fiziksel ve kimyasal etkenlerin mevcudiyetidir. Kirletici (Pollutant): Kirlenmeye neden olan herhangi bir miktar veya düzeydeki etmendir. Biyomagnifikasyon: Besin zincirinin birbirini takip eden halkaları boyunca, organizma türlerinde bir maddenin konsantrasyonunun artmasıdır.

12 EKOTOKSİKOLOJİYE İLİŞKİN ÖNEMLİ TANIMLAR Toksisite (Zehirlilik): Sularda tabii dengeyi bozan organizmaların hayat sürelerini kısaltan ve/veya ortam şartlarını bozan her türlü yabancı etkidir. Diğer bir deyişle kirleticilerin organizmalar üzerine zararlı etkisidir. Toksikant (Zehir): Organizmada şekillenen veya dışarıdan organizmaya giren, kimyasal yapıları dolayısıyla canlının organ veya organlarını etkileyebilen, canlının sağlığında geçici veya sürekli olarak olumsuz etki yapan maddelerdir. Akut Toksisite: Etkisi kısa sürede görülen zehirliliktir. Kronik Toksisite: Etkisi uzun sürede ortaya çıkan zehirliliktir. Subletal Konsantrasyon: Doğrudan ölüme neden olan düzeylerin altındaki konsantrasyondur. 12

13 EKOTOKSİKOLOJİYE İLİŞKİN ÖNEMLİ TANIMLAR Doz: Organizma tarafından vücuda alınan veya çeşitli yöntemlerle organizmanın vücuduna verilen toksik madde miktarıdır. Letal Konsantrasyon: Kirli ortamda bulunan organizmaların ölümüne neden olan konsantrasyondur. Deney maddesinin uygulanan konsantrasyonunda, deney hayvanlarının ölüm yüzdelerini göstermede LC 10, LC 50 ya da LC 70 gibi rakamlar kullanılır. Ortalama Letal Konsantrasyon (LC 50 ): Belirli bir süre (örneğin 24 saat) sonunda deneyde kullanılan organizmaların %50 sinin ölümüne neden olan konsantrasyon genellikle LC 50 şeklinde gösterilir. LC 50 ortalama öldürücü konsantrasyon ya da median letal konsantrasyon olarak da tanımlanır. Ortalama Letal Doz (LD 50 ): Belirli bir süre (örneğin 24 saat ) sonunda deneyde kullanılan organizmaların %50 sinin ölümüne neden olan doz genellikle LD 50 şeklinde gösterilir. 13

14 EKOTOKSİKOLOJİYE İLİŞKİN ÖNEMLİ TANIMLAR Etkili Konsantrasyon: Belirli bir süre sonunda deney organizmalarında denge, şekil bozukluğu ve felç gibi anormallikler gösteren ya da solunum, metabolizma, enzim sistemlerinde ve hücre sayılarında (Örneğin; fitoplankton) ölçülebilen değişiklikler meydana getiren konsantrasyondur. Eğer bu etki organizmaların %50 sinde gözlenir ise EC 50 (ortalama etkili konsantrasyon) veya ED 50 (ortalama etkili doz) şeklinde gösterilir. Ortalama Letal Süre (LT 50 ): Verilen belirli bir doz veya konsantrasyonda test organizmalarının %50 sinin ölmesi için gereken süredir. Etki Görülen En Düşük Konsantrasyon (LOEC): Bir subletal testte kontrol grubu ile kıyaslandığında istatistiksel olarak önemli bir yan etkisi gözlenen en düşük konsantrasyondur. Gözlemlenebilen Etki Görülmeyen Konsantrasyon (NOEC): Bir subletal testte kontrol grubu ile kıyaslandığında istatistiksel olarak önemli bir yan etkisi gözlenmeyen en yüksek konsantrasyondur. 14

15 EKOTOKSİKOLOJİYE İLİŞKİN ÖNEMLİ TANIMLAR Kontrol Grubu: Deney ortamında içerisinde toksik madde bulunmayan fakat deney grupları ile aynı koşullarda olan gruptur. Test balıklarının ölümünün toksik maddeden mi yoksa başka sebeplerden mi kaynaklandığını belirleyebilmek için kontrol gruplarına ihtiyaç duyulur. Statik test: Test çözeltisinin deneme boyunca hiç değiştirilmediği testtir. Yarı-statik test: Test ortamında test çözeltisinin bir süre (24 saat) geçtikten sonra yenilendiği testtir. Tam akışlı-test: Test çözeltisinin test ortamında sürekli akış halinde olduğu ve sürekli yenilendiği testtir. Hayat Siklusu Testi: Balık veya diğer bir sucul organizma için, yumurtadan çıkış safhasında başlatılıp en azından bireyin üreme dönemine kadar sürdürülen testtir. Aralık bulma testi: Asıl testlerde kullanılacak uygun konsantrasyon aralığını belirleyebilmek amacıyla yapılan testtir.

16 BİYOSİDAL ÜRÜNLERE İLİŞKİN ÖNEMLİ TANIMLAR Biyosidal Ürün: Bir veya birden fazla aktif madde içeren, kullanıma hazır hâlde satışa sunulmuş, kimyasal veya biyolojik açıdan herhangi bir zararlı organizma üzerinde kontrol edici etki gösteren veya hareketini kısıtlayan, uzaklaştıran, zararsız kılan, yok eden aktif maddeler ve müstahzarlardır. Kaynak: Biyosidal Ürünler Yönetmeliği (R.G. 31/12/ ) 4 üncü m adde birinci fıkra (c) bendi

17 BİYOSİDAL ÜRÜN TİPLERİ 1. Ana Grup: Dezenfektanlar 2. Ana Grup: Koruyucular 3. Ana Grup: Haşere Kontrolü İçin Kullanılan Biyosidal Ürünler 4. Ana Grup: Diğer Biyosidal Ürünler Kaynak: Biyosidal Ürünler Yönetmeliği (R.G. 31/12/ ) Ek -V

18 BİYOSİDAL ÜRÜNLERE UYGULANAN EKOTOKSİSİTE TESTLERİ

19 BİYOSİDAL ÜRÜNLERE UYGULANAN EKOTOKSİSİTE TESTLERİ Biyosidal madde uygun yolla ve uygun dozda canlı organizmaya verildiğinde zararlı etki meydana getirme kapasitesine sahiptir. Maddenin bir etki meydana getirebilmesi için öncelikle belirli bir yoldan vücuda alınması, absorbe olması gereklidir. SONUÇTA meydana gelen etkinin şiddeti, organizmada etki yerine ulaşan madde miktarına bağlıdır. Etkiyi yaratacak doz düzeyi, maddenin fizikokimyasal özellikleri, temas koşulları ve temas edilen organizma hakkında bilgi sahibi olmak gereklidir. Toksisiteyi etkileyen esas faktörler toksik maddenin dozu, veriliş yolu, temas süresi ve sıklığıdır. 23

20 EKOTOKSİSİTE TESTLERİNİN AMACI Biyosidal maddenin biyolojik sistemlerde meydana getirdiği zararlı etkileri saptamak, doz-cevap ilişkisini belirlemek, toksisite meydana getirdiği koşulları belirlemek Meydana gelen toksik etkinin doğasını niteliğini niceliğini tanımlamaktır. 24

21 DOZ CEVAP Kimyasal maddelere maruz kalma özellikleri ile meydana gelen çeşitli ve geniş spektrumlu tesirler arası ilişkilere DOZ-CEVAP İLİŞKİSİ denilir. Doz-cevap ilişkisi toksik maddenin meydana getirdiği tesir ile organizmanın cevabı arasında tam ve kantitatif ilişkilidir Sebep-sonuç ilişkisi gibi Bu ilişki toksisitenin ölçüsünde kullanılır.

22 EKOTOKSİSİTE TESTLERİ Toksik bileşik yada karışımın akut ve kronik etkilerini belirlemede kullanılır Akut gen 96 saat veya daha kısa Kronik haftalar yada aylar Geleneksel olarak ölüm baz alınır, fakat diğer sonuçlar da kullanılabilir (örn; büyüme, üreme) Bir maddenin toksisitesinin tanımlanmasında AKUT+KRONİK Kimyasal maddeye organizmanın verdiği her cevap önemli olup, incelenmelidir. Toksik cevap ölçülebilen kaba bir parametre olabildiği gibi ölüm ile de sonuçlanabilen bir etki de olabilir. Bir patolojik lezyon, biyokimyasal, kimyasal, farmakolojik cevap ve değişim toksik cevabın göstergesi olabilir.

23 Ekotoksikoloji Testleri Önemli Noktalar Toksisite testleri hücre kültüründen ekosistem boyutuna kadar incelenebilir. Akut toksikoloji testleri Tek sonuç -Yaşam/ölüm Kronik toksikoloji testleri Çoklu sonuçlar -Yaşam - Büyüme - Biyomas - Üreme - Biyoakümülasyon

24 TOKSİSİTE DENEY STANDARTLARI Ekotoksikoloji alanında çalışırken en önemli noktalardan biri standart test metotlarını bilmektir. Standart test metotları 80lerde geliştirilmiştir daha sonra bazılarında modifikasyonlar olmuştur. EKOTOKSİKOLOJİDE KULLANILAN ÖRNEK STANDARTLAR TSE EPA OECD ISO FAO

25 SUCUL ORGANİZMALARDA EKOTOKSİSİTE TESTLERİ Kısa süreli balık toksisite testleri (OECD 203) Daphnia magna ile akut immobilizasyon testi(oecd 202) D. magna büyüme ve üreme testi(oecd 211) Tatlı su algleri, Cyanobacteria, Lemna sp. de ve büyüme inhibisyon testi (OECD 201) Lemna sp. de ve büyüme inhibisyon testi(oecd 221)

26 KARASAL ORGANİZMALARDA EKOTOKSİSİTE TESTLERİ Toprak mikroorganizmalarında azot (OECD 216) ve karbon (OECD 217) transformasyon testleri Solucanlarda akut toksisite(oecd 207) ve üreme testi (OECD 222) Arılarda akut oral (OECD 213) ve temas (OECD 214) toksisite testleri, Amfibilerde FETAX deneyleri

27 DOĞAL ORTAMINDAN TOPLADIĞIMIZ HER HAYVAN EKOTOKSİKOLOJİ TESTLERİNDE KULLANILMAZ

28 Standart ekotoksikoloji testlerinde yaygın kullanılan organizmalar Omurgasızlar: Lumbricus variegatus (toprak solucanı) Daphnia magna (su piresi) Daphnia pulex (su piresi) Ceriodaphnia dubia (su piresi) Chironomus tentans (kan solucanı) Hyalella azteca (pupa) Gammarus pseudolimnaeus (pupa) Hexagenia (mayıs böcekleri) Cambarus sp. (kerevit) Brachionus calyciflorus (rotifer) Callinectes sapidus (yengeç) Dugesia tigrina (planarya) Drosophila melanogaster (sirke sineği) Omurgalılar: Danio rerio (zebra balığı) Oreochromis niloticus (tilapia) Pimephales promelas (golyan balığı) Oncorhynchus mykiss (gökkuşağı alabalığı) Lepomis macrochirus (mavi solungaç) Fundulus heteroclitus (mummichog) Xenopus laevis (kurbağa) Rana sp (kurbağa) Colinus (Colinus virginianus - kuzey bıldırcını) Cyrinus carpio (sazan) Poecilia reticulata (lepistes) Oryzias latipes (medeka) 32

29 Deney organizmaları doğal populasyonu temsil etmelidir Deney türleri risk altındaki türler olmamalıdır Fakat hedef olmayan populasyonları temsil etmelidir Deney türleri ile doğadaki türlerin riski yanıtları benzer olmaktadır Deney organizmaları kolaylıkla kültürü yapılan türlerden seçilmelidir Kolay elde edilebilir olmalı lab. kültürü olan, doğadan toplanabilen Lab.ta başarılı bir şekilde bakılabilmeli, (uygun miktarlarda) Tercihen genetik kompozisyonu ve kültür geçmişi bilinmeli Farklı toksik madde sınıflarına hassasiyeti bilinmeli Organizmanın hassasiyeti türün bağlı olduğu sınıfı temsil edebilmeli

30 Deney öncesi yapılması gerekenler Test organizmalarının deney ortamına alışabilmeleri için en az bir hafta süre gereklidir. Bu sürede test organizmalarının ortama adaptasyonları sağlanır. Deneyde kullanılacak toksik maddeden uygun konsantrasyonda stok çözelti hazırlanır. Seçilen test konsantrasyonları da stok çözeltiden seyreltme yolu ile hazırlanır. Deneye başlamadan önce ve deney süresince deney hayvanı için optimum yaşam koşulları sağlanır. Deneyde kullanılacak test hayvanları sağlıklı olmalı, herhangi bir görünür anormallik taşımamalıdır. Kontrollü koşullar altında Toksik madde haricinde stres minimum 34

31 Toksisiteyi etkileyen faktörler Alıştırma/alışma Allometri (Farklı vücut oranlarının birbirlerine yada tüm vücuda göre büyüme oranı) Abiyotik faktörler (Su ortamında örnekler) Işık etkili toksisite ph Su Sertliği Sıcaklık Organik yük Fizyolojik durum Yaş Cinsiyet

32 TEK TÜRLE YAPILAN TESTLER Küçük organizma deneyleri NOEC (Etkinin görülmediği konsantrasyon) LOEC (En düşük etkinin görüldüğü konsantrasyon ) Karar verilen değer LC 50 LC 25 (İnhibisyon konsantrasyonu, kontrol grubu ile kıyaslandığında bazı sonuçlarda % 25 azalmanın olduğu konsantrasyon)

33 DAPHNİA Daphnia mm büyüklüğünde, küçük, planktonik kabuklulardır. Daphnia ekosistemi etkileyen toksik kimyasalların araştırıldığı çalışmalarda kullanılmak için son derece uygun bir organizmadır. Bu durum Daphnia yı indikatör bir tür haline getirir. Hayat döngüsü kısadır ve üreme kapasitesi çok yüksektir. Şeffaf olmaları nedeni ile iç organları canlı örneklerde kolaylıkla gözlemlenebilir. 37

34 Ekotoksikolojik çalışmalarda Daphnia spp. Akut 48 saat testi: Her bir konsantrasyonda 10 neonatal Besin yok Statik Hareketsizlik mortalite olarak kabul edilir. Kronik test 10 organizma 21 gün uygulama Besin yok Statik Hayatta kalma, bölünme Daphnia testlerinin avantajları: kolay ve uygulaması ucuzdur. boyutları küçüktür, çalışmak hızlıdır. testlere hızlı cevap verirler ve yaşam siklusları hızlıdır. Dezavantajlar: standart testlerin çoğunlukla sinekler ve diğer kabuklular ile yapılması nedeni ile Daphnia hakkında karşılaştırma yapılacak verinin az olması. 38

35 DAPHNİA Yapılan araştırmalarda D. magna testlerinin, sıçan testlerine kıyasla daha spesifik sonuçlar verebileceği ortaya koyulmuştur. D. magna (LC50(0.22 mg/l) da toksik etki yarattığı saptanan bir kimyasal, yüksek oranda (%83) sıçanda da aynı sonucu ortaya koymaktadır. D. magna nın rutin kullanımı, yapılan ekotoksikoloji /toksikoloji çalışmalarında kullanılan memeli sayısını kuşkusuz azaltacaktır. Bu çalışmada rapor edilen sonuçlar ve diğer araştırmacıların sonuçları, omurgasız canlı olarak Daphnia nın toksikolojik çalışmalarda kullanılmasının son derece uygun olduğunu vurgulamaktadır. Ecotoxicology and Environmental Safety 46, (2000) Environmental Research, Section B 39

36 D. magna ve Ceriodaphnia dubia deneyleri Test tipi Akut 48 saat Statik yenilemeli/kronik Organizma yaşı < 24 saat < 24 h saat Deney ortamındaki organizma sayısı 10 1 Deney ortamı 250 ml beher 30 ml Test solüsyon hacmi 200 ml 15 ml Tekrar sayısı 3 10 Test süresi 48 saat 5 7 gün Test suyu yenilenmesi Yok Var Sonuç Immobilizasyon Üreme

37 Ceriodaphnia dubai deneyleri

38 Daphnia magna ile ekotoksisite testi

39 Tek tür Alg 96-saatlik toksisite büyüme testi Tatlı ve deniz algleri ile çalışılır Sucul tatlı su ve deniz sistemlerinde algler primer prodüksiyondan dolayı çok önemlidir. Algler, ekosistemde daha yüksek trofik düzeyler üzerinde oldukça önemli etkisi vardır.

40 MİKROALG 96 SAAT TOKSİSİTE TESTİ Statik deney Organizma Tatlı yada deniz suyu algleri Deney ortamı hücre sayısı Test ortamı Test solüsyon hacmi Tekrar sayısı Beslenme rejimi Test süresi Su değişimi Sonuç 2-5 x 10 4 hücre/ml Sterilize erlenmayer, farklı boy %50yi geçmez 2 yada fazla Sudaki besinler 96-saat Yok Biyomass, hücre sayısı, büyüme, klorofil içeriği

41 SUCUL ORTAMDA OMURGALI VE OMURGASIZ MODELLER

42 AKUT TOKSİSİTE DENEYLERİ a) Ön deney: 24 saat süreli ön deneyde 1, 1/10, 1/100, 1/1000 gibi geniş konsantrasyon aralıkları kullanılarak ana deneyin konsantrasyonlarını saptamada baz alınabilecek değerler tespit edilir % 100 ölüm görülen en düşük konsantrasyon ve % 0 ölüm görülen (ölüm görülmeyen) en yüksek konsantrasyon aralığı belirlenir b) Ana deney: 96 saatte statik/yarı statik yada akar sistem yöntemlerinden birisi kullanılarak, ön deney sonucu elde edilen verilerin ışığı altında geometrik/aritmetik seri olarak hesaplanır. Deneyin yapıldığı şekil ve şartlarla birlikte yürütülen iki farklı kontrol grubu kullanılır. Birinci kontrol grubuna kullanılan maksimum solvent miktarı eklenir İkinci kontrol grubu hiçbir kimyasal madde katılmaz.

43 ÖN DENEY (24 saat) Kontrol grubu 1 1/10 1/100 Kontrol grubu+ çözücü (aseton) 1/1000 1/ / Stok solüsyondan seyreltmeler yapılarak ön deney yapılır Tüm hayvanların öldüğü en düşük konsantrasyon Ölüm görülmeyen en yüksek konsantrasyon aralığı belirlenir

44 BİYODENEY Kontrol grubu Deney grubu-i Deney grubu-2 Deney grubu-3 Kontrol grubu+ çözücü (aseton) Deney grubu-4 Deney grubu-5 Deney grubu-6

45 AKUT TOKSİSİTE HESAPLAMA Probit analiz yöntemi Traven yöntemi Behrens-Karber yöntemi Toksisite parametreleri, klasik yöntemlerle grafik çözümlemelerle belirlenebildiği gibi sadece bu amaçla geliştirilmiş bilgisayar paket programları, genel istatistik paket programları (SPSS, SAS gibi) içinde probit ve logit regresyon metotları, hareketli ortalama metotları ile belirlenebilmektedir. 49

46

47 Deney ortamı

48 Lepistes balığı (Poecilia reticulata) 52

49 Tatlısu istakozu (Astacus leptodactylus) 53

50 Tilapia balığı (Oreochromis sp.) Tilapia (Oreochromis niloticus) ekonomik olarak önemli kolaylıkla üretilebilir olduğu için araştırma da balık modeli olarak seçilmiştir (Centers for Epidemiology and Animal Health, 1995). İmmunolojik çalışmalara da uygundur. İmmunolojik denemelerde kullanılabilecek yeterli sayıda ve elverişli immun hücre sağlanabilir. Balıklarda yapılan immun toksisite teslerinde: -Periferal lenfosit farklılaşması, -Beyaz kan hücrelerinin sayımı, -Lenfosit blastogenezi, -Sitotoksik T lenfositlerin ve doğal öldürücü (NK) hücrelerin sitolitik aktivitelerinin ölçümü, -Monoklonal antikor eldesi gibi pek çok alanda kullanılabilir. Balık immun risk değerlendirmede iyi bir modeldir. 54

51 Zebra Balığı (Danio rerio) Zebra balığı, Danio rerio, tropikal bir tatlı su balığıdır. D. rerio omurgalı gelişimi ve gen fonksiyonlarını kapsayan çalışmalarda model organizma olarak kullanılır. Embriyolarının şeffaf olması nedeni ile embriyonik gelişimin araştırılmasında sıklıkla kullanılır. Zebra balığı hakkında günümüzde pek çok verilerin elde edilmiş olması nedeniyle, tüm bu çalışmaların yanı sıra ekotoksikoloji çalışmalarında kullanımı son derece uygundur. Melanin mutant zebra balıkları 55

52 Zebra balıkları günümüzde kardiyak toksikolojisi alanında sıklıkla kullanılmaktadır. Şeffaf olması nedeniyle özellikle embriyolarının kullanımı çok uygundur. Floresan moleküller kullanılarak nöronal ve kardiyak gelişimler izlenebilir. ve Aynı canlı üzerinde farklı gelişim evrelerinin görüntülenmesine olanak sağlar. Kardiyotoksisite ise şimdiye kadar zebra balıkları ile çalışılabilecek en önemli konudur (Zon and Peterson, 2005). 56

53 57

54 BAZI BİYOSİDAL ÜRÜNLERLE YAPILAN TOKSİSİTE TESTLERİ

55 AMFİBİLER Xenopus laevis, Afrika kurbağası olarak da bilinir. Yaşam döngüsünün hızlı olması ve gelişim basamaklarının ayırt edici olması nedeni ile genetik çalışmalarda ve gelişim biyolojisi çalışmalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Xenopus oositleri gen ifadesinin araştırılması konusundaki çalışmalar açısından moleküler biyoloji alanında oldukça önemli bir organizmadır. Oosit içerisine DNA veya mrna enjeksiyonu yaparak gelişen embriyodaki protein üretim profilleri kolaylıkla gözlenebilir. Xenopus embriyoları aynı zamanda gelişimsel toksisite testlerinde de kullanılır. 59

56 XENOPUS LİFE CYCLE

57 Karasal bir omurgalı modeline örnek Colinus virginianus (kuzey bıldırcını) Sıklıkla pestisitlerin toksisitesini gösteren testlerde kullanılır. Toksikant besin yolu ile alınır. Kuşlar ad libitum beslenir. Son nokta: ölüm, üreme başarısızlığı ile sonuçlanan yumurta üretiminde azalma ve sağlıksız yumurtalar ve sağlıksız embriyo gelişimi ile karakterize gelişimsel bozukluklardır. Davranışsal etkiler; predatörlerine karşı duyarsızlık. 61

58 DDT umurta kalınlık indeksi Peregrine şahini

59 BİRDEN FAZLA TÜRLE TOKSİSİTE TESTLERİ Yapay komünitelerdir İki yada daha fazla ilişkili tür Gerçek çevre yansıtmaya çalışılır fakat sıklıkla test koşullarının heterojenitesinin azaltılması istenir. Multi tür deney protokolleri komplekstir.

60 MİKROKOZMLAR VE MEZOKOZMLAR MİKROKOZMLAR Küçük laboratuvar ölçeğinde fiziki model ekosistemler Sınırları araştırıcı tarafından kontrol edilir Basit, tekrarı ucuz Çevresel gerçekliği orta derecededir Bu deneylerin sonuçları ile daha büyük ölçekteki mezokozm sistemleri deneylerine geçirilebilir. MEZOKOZMLAR Daha büyüktür Tabii çevrenin belirli alt ünitelerini temsil edecek şekilde laboratuvar dışında düzenlenir. Pahalı ve bakımı zordur Çevresel gerçekliği yüksek derecededir

61 MİKROKOZMLAR

62 MEZOKOZMLAR

63 DENEY HAYVANLARI ETİĞİ Burch (1959) 3R FORMÜLÜ Redüksiyon (Reduction): Daha az hayvandan benzer seviyede bilgi edinmeyi veya aynı sayıdaki hayvandan daha fazla bilgi edinmeyi araştırmacılara mümkün kılan yöntemleri kaynak gösterir. Geliştirme (Refinement): Potansiyel acıyı, ağrıyı veya ıstırabı yatıştıran veya en aza indirgeyen ve hala kullanılan hayvanlar için hayvanın huzurunu arttıran yöntemleri kaynak gösterir. Yer değiştirme (Replacement): Aynı bilimsel başarıyı yakalamanın mümkün olduğu durumlarda hayvan yöntemleri yerine hayvan kullanılmayan yöntemlerin tercih edilebilir kullanımını kaynak gösterir. 67