F. Ü. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 15(1), 89-97, 2003

Transkript

1 F. Ü. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 15(1), 89-97, 2003 Özet Değişik Yoğunluktaki Bakır Sülfat (CuSO4) Solusyonunda Bırakılan Gökkuşağı Alabalıklarında (Oncorhynchus mykiss) Makroskobik ve Mikroskobik İncelemeler Naim SAĞLAM ve Mesut URAL* Fırat Üniversitesi, Su Ürünleri Fakültesi, ELAZIĞ *Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Su Ürünleri Araştırma Enstitüsü, ELAZIĞ Klinik olarak sağlıklı olduğu belirlenen 20 gökkuşağı alabalığa (Oncorhynchus mykiss), bakır sülfatın (CuSO4) 1 ppm, 8 ppm, 16 ppm ve 32 ppm'lik konsantrasyonlarında tutularak, balıklar üzerindeki etkisi incelendi. Bakır sülfatın her konsantrasyonu için 5 alabalık kullanıldı. Ayrıca 5 balık da kontrol grubu için ayrı bir akvaryuma bırakıldı. Bakır sülfatın bütün konsantrasyonlarında başlangıçta balık hareketleri değişmezken, zamanla alabalıkların sallanarak yüzdüğü, vitalitelerinin azaldığı ve ters dönerek öldükleri gözlendi. Ölen balıklar ve kontrol grubu alınarak sistemik nekropsileri yapıldı. Makroskobik olarak balıkların operkulum ve yüzgeç uçları ile solungaç flamentlerinde CuSO4 kristallerinin olduğu, solungaç lamellalarının birbirine yapıştığı ve vücut yüzeyinden aşırı mukus salgılandığı görüldü. Mikroskobik olarak ise solungaç lamellalarında pilar ve epitel hücrelerde dejenerasyon, vakuoler dejenerasyon ve damarlarda hiperemi ile hemoraji belirlendi. Dalakta kanama, karaciğerde vakuoler dejenerasyon, sinuzoidal boşluklar ve venalarda konjesyon, kalp kasında belirgin hemorajik bölgeler, böbreklerde tubulus epitellerinde dejeneratif değişiklikler ve hemoraji ve lenfosit infiltrasyon saptandı. Bu bulgulara dayanılarak CuSO4 tedavi amaçlı kullanıldığında dikkatli davranılması gerektiği ve balıklara uzun süre uygulandığında zararlı olabileceği sonucuna varıldı. Anahtar Kelimeler: Alabalık (O. mykiss), Bakır sülfat, Histopatoloji. Macroscopic and Microscopic Investigations on Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Exposed to Diffirent Concentrations of Copper Sulphate (CuSO 4 ) Abstract Clinically healthy 20 rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) exposed to 1 ppm, 8 ppm, 16 ppm and 32 ppm copper sulphate (CuSO4) concentrations was observed and its effect on the trout were examined. Five fish were used for each copper sulphate concentrations. Five fish were also placed in an aquarium water containing no CuSO4 as control group. While the behaviours of the fish exposed to CuSO4 did not changed at the begining of experiment, after exposure swing, swimming decreased of vitality and death were observed. Dead fish and control groups were systematically necropsied. Macroscopically, accumulating CuSO4 on the operculum, tip of fins and gill flaments of fish, sticking each other of gill lamellae, and severe mucus secreting on the hole body surface were observed. Microscopically, pillar and epithelial cells degeneration in the gill lamellae, vacuoler degeneration, and hyperaemia and haemorrhage in the vessel were defined. It vas also observed haemorrhage in the spleen, vacuoler in the liver, sinusoidal gaps and congestion in the vein, haemorrhage areas in the heart muscle, degenerative change and haemorrhage in the tubules epithelial cells of kidney and lymphoid cell infiltration. In the light of the present results, it should be necessary being careful when CuSO4 used for treatment of fish. As it would be harmful for fish when being applied long time. Keyword: Rainbow trout (O. mykiss), Copper sulphate, Histopathology.

2 N. Sağlam ve M. Ural 1. Giriş Gökkuşağı alabalığının (Oncorhynchus mykiss) yoğun bir şekilde yetiştiriciliğinin yapılmaya başlanması çeşitli hastalık problemlerini de beraberinde getirmiştir. Bu problemlerin önlenmesi ve ekonomik kayıpların ortadan kaldırılması için birçok yöntemler geliştirilmiştir. Kültür balıkçılığında hastalıkların tedavisinde kimyasal ilaçların kullanımı ön planda yer almaktadır. Bakır sülfat bakteriyel, fungal ve paraziter hastalıkların tedavisinde ve bu hastalıklardan korunmada sıkça kullanılan kimyasal maddelerden biridir. Genellikle hasta balıklar 500 ppm'lik bakır sülfat solusyonuna 1-2 dakika daldırılarak tedavi edilirler [1, 2, 3, 4]. Ayrıca bakır sülfat havuzlarda zararlı otlarla mücadelede ve su bitkilerinin büyümesinin kontrol altında tutulmasında da kullanılmaktadır [5, 6]. Su Ürünleri Yönetmeliğinde bakır sülfatın alıcı ortam için kabul edilebilir değeri 0.15 ppm olarak verilmiştir [7]. Histopatolojik çalışmalarda, bakır sülfatın karaciğerde birikim yaparak doku içerisinde yağ dejenerasyonunun oluşumuna, hepatositlerde değişikliklere ve beyin dokusunda patolojik bozukluklara neden olduğu bildirilmiştir [8, 9, 10]. Bu çalışma; balıkların tedavi ve dezenfeksiyonu için kullanılan bakır sülfatın, alabalıklarda meydana getirebileceği klinik ve histopatolojik bozuklukların ortaya çıkarılması amacıyla yapılmıştır. 2. Materyal ve Metot Çalışmada, özel bir alabalık çiftliğinden temin edilen toplam 25 alabalık kullanıldı. Balıklar tesisten su dolu bir bidon içinde canlı olarak Fırat Üniversitesi, Su Ürünleri Fakültesi, Balık Hastalıkları Laboratuvarına getirildi ve uygun bir akvaryuma bırakıldı. Balıkların 15 gün süre ile akvaryum ortamına adaptasyonları sağlandı. Bakır sülfatın balıklara uygulanabilmesi için 65x30x20 cm boyutlarında 5 akvaryum hazırlandı. Bu akvaryumlardan birisi kontrol grubu olmak üzere klorsuz ve bakır sülfatsız çeşme suyu ile diğer dördü ise sırasıyla 1 ppm, 8 ppm, 16 ppm ve 32 ppm'lik bakır sülfat solusyonlarıyla 20 şer litre dolduruldu ve bu solusyonların herbirine ortalama 12±0,23 cm (11-13 cm) boyunda ve 23±0.35 gr (20-25 gr) ağırlığında 5'er alabalık bırakıldı. Balıklar bu solusyonlarda bekletildi ve bu süre içinde davranışları takip edildi. Ölen balıkların solungaç, karaciğer, böbrek, bağırsak, dalak, ve kalp gibi organları zaman kaybedilmeden alınarak % 10'luk formalin solusyonunda tespit edildi. Patolojik incelemeler için rutin preparat hazırlama tekniğine [11] göre parafin bloklar hazırlanıp, 5 µm ayarlı mikrotomda kesildi. Kesitler hematoksilen-eozin (H&E) ile boyanarak ışık mikroskobunda incelendi, bulgular değerlendirilip önemli görülenler resimlendi. 3. Bulgular 3.1. Klinik Bulgular Bakır sülfatın 1 ppm'lik solusyonuna bırakılan balıkların hareketlerinde ilk günlerde fazla bir değişiklik saptanmadı. Balıklarda, 14. günden itibaren hareket anormalliği, sağa ve sola sallanarak yüzme, su yüzeyine çıkarak hava yutma gibi davranışlar belirlendi.balıkların 15. günde vitaliteleri azalarak ölmeye başladıkları gözlendi. 90

3 Değişik Yoğunluktaki Bakır Sülfat (CuSO4) Solusyonunda Bırakılan Gökkuşağı Alabalıklarında... Bakır sülfatın 8 ppm'lik solusyonunda balıkların, 5. saatten itibaren hareketlerinde bir yavaşlama, denge sağlamada zorluk, sallanarak yüzme gibi normal olmayan davranışlar gösterdikleri ve bu hareketlerden sonra 20. saatte ölmeye başladıkları tespit edildi. Balıkların, 16 ppm'lik bakır sülfat solusyonunda hızlı ve bir birlerine sürtünürcesine hareket ettikleri, solungaç kapaklarının çok hızlı açılıp kapandığı, akvaryum camına çarpma hareketi yaptıkları ve 6.5 saat içinde ölmeye başladıkları gözlemlendi. Alabalıkların, 32 ppm'lik bakır sülfat solusyonunda ise ani irkilme hareketi ile beraber anormal yüzdükleri, solungaçlarda bakır sülfat kristallerinin olduğu, yüzgeç ve solungacların apikal kısımlarının mavimsi bir renk aldığı ve balıkların 4. saatten sonra ölmeye başladıkları saptandı Makroskobik Bulgular Ölen balıkların dış muayenesinde; vücut yüzeyinde mukus salgısının arttığı, solungaç flamentleri içinde bakır sülfatın biriktiği ve lamellaların birbirine yapıştığı görüldü. Balıklara yapılan nekropside, artan bakır sülfat konsantrasyonuna bağlı olarak karaciğer üzerinde peteşial kanamalar, pilorik sekanın normale göre daha sarı olduğu ve böbreğin normalden daha koyu bir renk alarak bütünlüğünün bozulduğu dikkati çekti.. 3,3. Mikroskobik bulgular Solungaç lamellalarında, pilar ve epitel hücrelerde dejenerasyon, interlamellar alanlarda lenfoid ve mononüklear hücre infiltrasyonu, nekroz ve dökülmelerden dolayı lamellaların bütünlüğünü kaybettiği gözlendi (Şekil 1, 2) Bakır sülfata maruz bırakılan balıkların dalağında hemorajik bölgeler saptandı (Şekil 3). Böbrekte, tubulus epitellerinde dejeneratif değişiklikler, nekroz, desquamasyon ve interstitiel bölgede hemoraji belirlendi (Şekil 4, 5). Karaciğerde vakuoler ve parankim dejenerasyon, sinozoidal boşluklar ve venalarda konjesyon görüldü (Şekil 6,7). Kalp kasında belirgin hemorajik bölgeler saptandı (Şekil 8). Balıklara uygulanan bakır sülfat konsantrasyonunun artışına bağlı olarak belirtilen lezyonların şiddetinin arttığı saptandı. 91

4 N. Sağlam ve M. Ural Şekil 1. Solungaçta, interlamellar alanlarda lenfoid hücre infiltrasyonu. Solungaç pilar ve epitel hücrelerinde dejenerasyon, nekroz ve dökülme (H&E, X400). Şekil 2. Solungaçta diffüz mononüklear hücre infiltrasyonu. Solungaç pilar ve epitel hücrelerinde dejenerasyon, nekroz ve dökülme şekillenmiş ve lamellalar bütünlüklerini kaybetmiş durumda (H&E, X400). 92

5 Değişik Yoğunluktaki Bakır Sülfat (CuSO4) Solusyonunda Bırakılan Gökkuşağı Alabalıklarında... Şekil 3. Dalakta hemorajik bölgeler (H&E, X400). Şekil 4. Böbrek tubulus epitellerinde dejenerasyon ve interstitiel bölgede hemoraji (H&E, X200). 93

6 N. Sağlam ve M. Ural Şekil 5. Böbrekte tubulus epitellerinde dejeneratif değişiklikler (H&E, X400). Şekil 6. Karaciğerde sinuzoidal alanlarda konjesyon, ve hemoraji (H&E, X200). 94

7 Değişik Yoğunluktaki Bakır Sülfat (CuSO4) Solusyonunda Bırakılan Gökkuşağı Alabalıklarında... Şekil 7. Karaciğerde vakuolizasyon ve parankim dejenerasyonu (H&E, X400). Şekil 8. Kalp kasında hemorajik bölgeler (H&E, X400) 95

8 N. Sağlam ve M. Ural 4. Tartışma ve Sonuç Bakır sülfatın 1-4 ppm'lik solusyonlarının Ichtyobodiasis'in tedavisinde bir saat süreyle [3], sporlu parazitlerin üreme ve gelişmesinin önlenmesinde de ppm'lik solusyonlarının balıklara 6 saat banyo şeklinde [4] uygulanmasının iyi sonuçlar verdiği bildirilmiştir. Bu çalışmada kullanılan 1 ppm'lik bakır sülfat solusyonunda 14. güne kadar balıkların normal hareket ettikleri görülmüştür. Süre uzadıkça balıkların öldüğü ve organ ve dokularında patolojik bozukluklar meydana geldiği saptanmıştır. Yapılan bir çalışmada [12] yayın balıklarına uygulanan 28 ppm'lik bakır sülfat solusyonunda balıkların % 50' sinin 48 saatte öldüğü bildirilmiştir. Oysa bu çalışmada, alabalıklar 8 ppm'lik bakır sülfat solusyonunda 20 saatte, 16 ppm'likte 6.5 saatte ve 32 ppm'likte ise 4 saatte ölümüşlerdir. Bu bakımdan da bakır sülfatın alabalıklarda tedavi amaçlı kullanımında sürenin çok iyi ayarlanması gerekir. Bazı araştırmalarda [9, 13] bakır sülfatın etkisine maruz bırakılan balıklarda, yağ dejenerasyonu ve hepatositlerde değişikliklere neden olduğu bildirilmiştir. Bu bulgular çalışmamızdaki sonuçlarla paralellik göstermiştir. Gerek tedavi amacıyla ve gerekse istenmeyen bitkilerin kontrolünde bakır sülfat çok dikkatli kullanılmalıdır. Bakır sülfat tedavi amacıyla su ürünleri yönetmeliğinde [7] belirtilen alıcı su ortamları için kabuledilebilir değerin üzerinde kullanıldığı zaman, tedavi bitiminde bu solusyonun sulara dökülmemesi gerekir. Aksi halde; doğal ortamdaki balıkların ve diğer su canlılarının doku ve organlarında hem bakır olarak birikime uğrayacak ve hem de bu çalışmada da tespit edildiği şekilde patolojik bozukluklar oluşturacaktır. Bakır sülfat solusyonları balıklara uygulanırken süre çok iyi ayarlanmalıdır. Çünkü yüksek konsantrasyonlardaki bakır sülfat, balıkların özellikle solungaç ve diğer dokularında kısa sürede birikime uğrayarak balık sağlığını olumsuz yönde etkilemektedir. Bu nedenle, balıklar banyo şeklinde bakır sülfatla tedavi ediliyorken başında beklenerek sık sık kontrol edilmeli, rahatsızlık belirtileri ve anormal hareketler görüldüğünde solusyondan hemen çıkarılmalıdır. Kaynaklar 1. G. Ekingen, Alabalık ve Som Balığı Kültürü. Fırat Üniversitesi, Veteriner Fak., Balıkçılık ve Av Hayvanları Kürsüsü, Elazığ, K. H. Ling, Y. M. Sin, T. J. Lam, Effect of copper sulphate on ichthyophthiriasis (white spot disease) in gold fish (Carassius auratus). Aquaculture, 118, 23-25, G. Post, Text book of Fish Healty, Chapter lll., U.S.A, I. S. Rearden, R.M. Harrel, Acut toxicity of formalin and coper sulphate to stripped bass fingerlings held in varying salinities. Aquaculture, 87, , İ. Akyurt, Balık Yetiştiriciliğinde Su Kalite Yöntemi. Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fak., Su Ürünleri Böl., Erzurum, D. Atay, Balık Üretimi, Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Eğirdir Su Ürünleri Araştırma Enstitüsü Müd. Yayın No:2., Isparta, Anonim, Su Ürünleri Kanunu ve Su Ürünleri Yönetmeliği. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Koruma ve Kontrol Genel Müdürlüğü, Ankara, L. S. Starcevic, S. B. Zielinski, Neuroprotective effect of glutathiore of rainbow trout olfactory receptor neurons during exposure to copper sulphate. Comp. Biochem. Physiol., 177, 2, ,

9 Değişik Yoğunluktaki Bakır Sülfat (CuSO4) Solusyonunda Bırakılan Gökkuşağı Alabalıklarında P. S. Palacios, B. S. Risbourg, G. Verret, Biochemical and ultrastructural hepatic perturbations of Branchydanio rerio (Teleostei, Cyrinidae) exposed to two subletal concentrations of copper sulphate. Aquatic Toxicology, 50, , M. P. Vera, G. N. Pocsidio, Potential protective effect of calcium carbonate as liming agent against copper toxicity in the African tilapia (Oreochromis mossambicus). The Science of Total Environment, 214, , L. G. Luna. Manual of Histologic Staining Methods of the Armed Forces Institute of Pathology. 3th Ed. McGraw-Hill Book Company. New York, W. A. Wurts, P. W. Perschbacher, Effect of bicarbonate alkalinity and calcium on the acute toxicity of copper to juvenile channel catfish (Ictalurus punctata). Aquaculture, 125, 73-79, E. J. Perkins, B. Griffin, M. Hobbs, J. Gollon, L. Wolford, D. Schlenk, Aquatic Toxicology, 37, ,

10 N. Sağlam ve M. Ural 98