ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ AŞAĞI SEYHAN OVASI DRENAJ SİSTEMLERİNDEKİ KİRLİLİK ETMENLERİNİN Clarias gariepinus da TOKSİK ETKİLERİ BİYOLOJİ ANABİLİM DALI ADANA, 2010

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AŞAĞI SEYHAN OVASI DRENAJ SİSTEMLERİNDEKİ KİRLİLİK ETMENLERİNİN Clarias gariepinus da TOKSİK ETKİLERİ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ DOKTORA TEZİ BİYOLOJİ ANABİLİM DALI Bu tez 06/08/2010 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu İle Kabul Edilmiştir. İmza İmza: İmza: Prof. Dr. Nevin ÜNER Prof. Dr. Cahit ERDEM Doç. Dr. Bedii CİCİK DANIŞMAN ÜYE ÜYE İmza: İmza: Yard. Doç. Dr. Özcan AY Yard. Doç. Dr. Yusuf SEVGİLER ÜYE ÜYE Bu tez Enstitümüz Biyoloji Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü Bu çalışma Çukurova Üniversitesi Araştırma Fonu tarafından desteklenmiştir. Proje No: FEF2005D13 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

3 ÖZ DOKTORA TEZİ AŞAĞI SEYHAN OVASI DRENAJ SİSTEMLERİNDEKİ KİRLİLİK ETMENLERİNİN Clarias gariepinus da TOKSİK ETKİLERİ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BİYOLOJİ ANABİLİM DALI Danışman: Prof. Dr. Nevin ÜNER Yıl: 2010, Sayfa: 145 Jüri : Prof. Dr. Nevin ÜNER Prof. Dr. Cahit ERDEM Doç. Dr. Bedii CİCİK Yrd. Doç. Dr. Özcan AY Yrd. Doç. Dr. Yusuf SEVGİLER Bu çalışmada Aşağı Seyhan Ovası drenaj kanallarında seçilen beş istasyonda su kalitesi, dokuda metal birikimleri ve kirleticilerin Clarias gariepinus da karaciğer, kas ve beyin dokularında GSH (Glutatyon) redoks durumuna, oksidatif stres ve nörotoksisite oluşturma potansiyelleri ile biyometrik özelliklerine etkileri incelenmiştir. Su kalite değerlendirmelerinde 1. istasyonun diğer istasyonlardan temiz olduğu gözlenmiş ve bulgular bu istasyona göre değerlendirilmiştir. Drenaj sularının bazı değişkenlere göre sulama suyu olarak kullanılmaya ve balıkların sağlıklı gelişmelerine uygun olmadığı gözlenmiştir. Fe, Cu, Zn, Co, Cr ve Cd en yüksek karaciğerde en düşük kasta birikim göstermiştir. Fe, Cu ve Zn için dokular arasındaki fark önemlidir. Pb derişimi beyin>karaciğer>kas şeklindedir. Kas dokusu metal derişimleri genel olarak kabul edilebilir düzeylerdedir. Fe için tüm istasyonlarda ve Pb için 3. istasyonda kabul edilebilir limitlerin üst sınırına yakındır, deşarjların devam etmesi durumunda, halk sağlığı açısından tehlike oluşabilecektir. C. gariepinus da karaciğer, kas ve beyin dokularında yürütülen biyokimyasal analizler ve biyoindikatör hesaplamalarının sonuçları tüm istasyonlarda balıkların kirliliğe karşı çeşitli adaptasyonlar geliştirdiklerini ve C. gariepinus un kirliliğe karşı dayanıklı bir tür olduğunu göstermektedir. Su kalitesi, doku kirletici düzeyleri, biyomarkır ve biyoindikatörlerin birlikte incelenmeleri çevresel kirlilik düzeylerinin ve balıklara etkilerinin belirlenmesinde aydınlatıcı sonuçlar sağlamaktadır. Anahtar kelimeler: Aşağı Seyhan Ovası, Su Kalitesi, Clarias gariepinus, Biyomarkırlar, Biyoindikatörler. I

4 ABSTRACT Ph.D. THESIS TOXIC EFFECT of POLLUTION FACTORS on Clarias gariepinus in LOWER SEYHAN PLAIN DRAINAGE SYSYTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ UNIVERSITY of ÇUKUROVA INSTITUTE of NATURAL and APPLIED SCIENCES DEPARTMENT of BIOLOGY Supervisor: Prof. Dr. Nevin Üner Year: 2010, Page: 145 Jury : Prof. Dr. Nevin ÜNER Prof. Dr. Cahit ERDEM Assoc. Prof. Dr. Bedii CİCİK Asst. Prof. Dr. Özcan AY Asst. Prof. Dr. Yusuf SEVGİLER In this study, water quality, metal accumulation in tissues and effects of contaminants to GSH (Glutathione) redox status, oxidative stress and neurotoxicity potential in liver, muscle and brain tissues together with biometric features in Clarias gariepinus were assessed at five selected stations in Lower Seyhan Plain drainage channels. In the water quality assessments, the 1 st station was observed to be cleaner than other stations and other results were evaluated according to the results of this station. Drainage water was found to be not suitable for irrigation and healthy development of fish. Accumulation of Fe, Cu, Zn, Co, Cr, and Cd were highest in liver and lowest in muscle. The difference between tissues for Fe, Cu, and Zn was statistically significant. The order for Pb is brain>liver>muscle. Metal concentrations in muscle tissue were generally within the permissible safety levels. Fe concentration in all stations and Pb concentration in the 3 rd station are around the upper limit of permissible safety levels. The bioaccumulation under current progress will be likely to raise dangerous levels for public health.the results of biochemical analysis conducted in liver, muscle and brain tissues and examined bioindicators in C. garipinus, show that C. gariepinus have developed several adaptations to increased pollution. Findings showed that C. gariepinus is a resistant species to environmental pollution. Combined investigation of water quality parameters, tissue contaminant levels, biomarkers and bioindicators were enable obtaining more effective results when determining pollution levels and their effects to fish. Keywords: Lower Seyhan Plain, Water Quality, Clarias gariepinus, Biomarkers, Bioindicators. II

5 TEŞEKKÜR Tez çalışmalarım süresince her konuda yardım ve desteklerini esirgemeyen tez danışmanım Prof. Dr. Nevin ÜNER e, Prof. Dr. Cahit ERDEM, Doç. Dr. Bedii CİCİK, Yard. Doç. Dr. Özcan AY ve Yard. Doç. Dr. Yusuf SEVGİLER e, Arazi etüt çalışmalarında yardımcı olan, Devlet Su İşleri VI. Bölge Müdürlüğünden Yük. Zir. Müh. Vahap KIRMACI ve Uzm. Biyolog Erdal NEVŞAT a, ve örnek toplama sırasında yardımlarını gördüğümüz Zir. Müh. Nuri ÖZKARDEŞLER ve Coşkun AKDEMİRBEY e, Çalışmalarım sırasındaki yardımlarından ve desteklerinden dolayı bölüm arkadaşlarım Yard. Doç. Dr. Petek PİNER, Uzm. Biyolog Uğur KARADUMAN, Uzm. Biyolog Mehmet Eren ÖZASLAN, Uzm. Biyolog Emine ÇINKILOĞLU ve Uzm. Biyolog Çağlar TİMOÇİN e, İstatistik analizlerin yürütülmesinde yardımcı olan Fen-Edebiyat Fakültesi İstatistik Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Hamza EROL ve Zootekni Bölümü Biyometri Anabilim Dalı Arş. Gör. Uzm. Biyolog Nurşen YILDIRIM a, Bütün akademik eğitimim boyunca bana olan inançlarını kaybetmeyerek yanımda olup, maddi ve manevi desteklerini esirgemeyen babam Yusuf DURMAZ, annem Meryem DURMAZ kardeşlerim Özgür Derya DURMAZ ve Volkan DURMAZ ile eşim Ozan Kadir BEKMEZCİ ye sonsuz teşekkürlerimi sunarım. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ... I ABSTRACT. II TEŞEKKÜR. III İÇİNDEKİLER IV ÇİZELGELER DİZİNİ VII ŞEKİLER DİZİNİ X 1.GİRİŞ Su Kirliliği Çözünmüş Oksijen Besin Tuzları Miktarlarındaki Artış Askıda Katı Maddeler Toksik Kimyasallar Asitler Klor Amonyak Metaller Pestisitler Biyotransformasyon Mekanizmaları Reaktif Metabolitler Lipid peroksidasyonu Antioksidant Sistem Enzimatik Olmayan Antioksidant: Glutatyon Enzimatik Antioksidanlar Glutatyon Peroksidaz Glutatyon S-Transferaz Süperoksit Dismutaz Katalaz Biyomarkırlar Kolinesterazlar.. 18 IV

7 Asetilkolinesteraz Bütirilkolinesteraz Biyoindikatörler Biyoindikatör Canlı: Clarias gariepinus Aşağı Seyhan Ovası ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR MATERYAL ve YÖNTEM Arazi Çalışmaları İstasyonların Seçilmesi Su Örneklerinin Alınması Balık Örneklerinin Toplanması Laboratuvar Çalışmaları Kimyasal Maddeler Cihazlar ve Diğer Gereçler Suda Toplam Katı, Askıda Katı ve Çökebilen Katı Madde Miktarlarının Belirlenmesi Balıklarda Omurgadan Yaş Tayini Metal Derişimlerinin Belirlenmesi Su Örneklerinde Metal Derişimlerinin Belirlenmesi Dokuda Metal Derişimlerinin Belirlenmesi Biyokimyasal Analiz Yöntemleri Toplam GSH ve GSSG Yöntemi Glutatyon Peroksidaz Yöntemi Glutatyon S-Transferaz Yöntemi Süperoksit Dismutaz Yöntemi Katalaz Yöntemi AChE ve BChE Yöntemi Malondialdehit Yöntemi Protein Yöntemi Biyoindikatörlerin Belirlenmesi İstatistiksel Analiz 67 V

8 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Bulgular Arazi Çalışmaları Suyun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri Laboratuvar Çalışmaları Suda Metal Derişimleri Dokuda Metal Derişimleri Biyokimyasal Biyomarkırlar (1). Hücresel GSH Redoks Durumu ve GSH İlgili Enzimler (2). Antioksidan Enzimler (3). Lipid Peroksidasyonu (4). Asetilkolinesteraz ve Bütirilkolinesteraz (5). Protein Miktarı Biyoindikatörler Tartışma SONUÇ ve ÖNERİLER KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ VI

9 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 3.1. ICP-AES de Metallerin Okunduğu Dalga Boyları Çizelge 3.2. Total Glutatyon ve Okside Glutatyon Yöntemi Çizelge 3.3. Glutatyon Peroksidaz Yöntemi Çizelge 3.4. Glutatyon S-Transferaz Yöntemi Çizelge 3.5. Süperoksit Dismutaz Yöntemi. 60 Çizelge 3.6. Katalaz Yöntemi Çizelge 3.7. Asetilkolinesteraz ve Bütirilkolinesteraz Yöntemi.. 62 Çizelge 3.8. Malondialdehit Yöntemi.. 64 Çizelge 3.9. Protein Yöntemi Çizelge 4.1. Araştırma istasyonlarından alınan suların fiziksel ve kimyasal özellikleri: Çizelge 4.2. Araştırma istasyonlarından alınan suların fiziksel ve kimyasal özellikleri: Çizelge 4.3. Araştırma istasyonlarından alınan su örneklerindeki metal derişimleri (µg metal/l) 73 Çizelge 4.4. Suyun fizikokimyasal özellikleri ile metal derişimleri arasında Pearson korelasyon katsayıları.. 74 Çizelge C. gariepinus da karaciğer dokusunda metal derişimleri (µg metal/g k.a.) Çizelge 4.6. Çizelge 4.7. Çizelge 4.8. Çizelge 4.9. C. gariepinus da kas dokusunda metal derişimleri (µg metal/g k.a.) C. gariepinus da beyin dokusunda metal derişimleri (µg metal/g k.a.) C. gariepnus da karaciğer dokusunda tgsh, GSH ve GSSG miktarları (µm/mg pr.), GSH/GSSG oranı ve GST ve GPx spesifik aktivitesinin (U/mg pr.) istasyonlara göre dağılımı. 87 C. gariepinus da kas dokusunda tgsh, GSH ve GSSG VII

10 miktarları (µm/mg pr.), GSH/GSSG oranı ve GST ve GPx spesifik aktivitesinin (U/mg pr.) istasyonlara göre dağılımı. 88 Çizelge C. gariepinus da beyin dokusunda tgsh, GSH ve GSSG miktarları (µm/mg pr.), GSH/GSSG oranı ve GST ve GPx spesifik aktivitesinin (U/mg pr.) istasyonlara göre dağılımı. 89 Çizelge Glutatyon bağımlı enzimler ile GSH ve ilgili değişkenler arasındaki Pearson korelasyon katsayıları 91 Çizelge C. gariepinus da karaciğer dokusunda antioksidant enzimler, CAT ve SOD ve nörotransmitter enzimler AChE ve BChE spesifik aktiviteleri (U/mg pr.) ve MDA (nmol/mg pr.) ile Protein (mg/ml) miktarlarının istasyonlara göre dağılımı Çizelge C. gariepinus da kas dokusunda antioksidant enzimler, CAT ve SOD ve nörotransmitter enzimler AChE ve BChE spesifik aktiviteleri (U/mg pr.) ve MDA (nmol/mg pr.) ile Protein (mg/ml) miktarlarının istasyonlara göre dağılımı.. 94 Çizelge C. gariepinus da beyin dokusunda antioksidant enzimler, CAT ve SOD ve nörotransmitter enzimler AChE ve BChE spesifik aktiviteleri (U/mg pr.) ve MDA (nmol/mg pr.) ile Protein (mg/ml) miktarlarının istasyonlara göre dağılımı 95 Çizelge MDA miktarı ile diğer değişkenler arasındaki Pearson korelasyon katsayıları Çizelge Karaciğer dokusunda AChE ve BChE spesifik enzim aktivitelerine ait Pearson korelasyon katsayıları Çizelge Kas dokusunda AChE ve BChE spesifik enzim aktivitelerine ait Pearson korelasyon katsayıları Çizelge 4.18 Beyin dokusunda AChE ve BChE spesifik enzim aktivitelerine ait Pearson korelasyon katsayıları. 99 Çizelge Balık örneklerinin boy ve ağırlıkları. 101 Çizelge Balıkların büyüklükleri ile doku metal derişimleri ve biyokimyasal değişkenler arasındaki Pearson korelasyon VIII

11 katsayıları Çizelge Kondüsyon Faktörü ve HSI nin istasyonlara göre dağılımı Çizelge Kondüsyon Faktörü ve HSI ya ait Pearson korelasyon katsayıları IX

12 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 1.1. Kirleticilerin kan dolaşımına katıldıktan sonraki hareket yönlerinin şeması.. 6 Şekil 1.2. Serbest radikallerin detoksifikasyonu Şekil 1.3. Glutatyonun (GSH) yapısı; L-γ-glutamil-L-sisteinilglisin 12 Şekil 1.4. Glutatyon metabolizması.. 13 Şekil 1.5. C. gariepinus. 24 Şekil İstasyon. Referans istasyon; Seyhan Nehri üzerinde, Eski Baraj.. 43 Şekil İstasyon. Abdioğlu Köyü civarı, YD1 drenaj kanalı. Narenciye Bahçeleri.. 44 Şekil İstasyon, Tabaklar Köyü civarı YD4 drenaj kanalı. Çeltik Tarlaları. 45 Şekil İstasyon, Yolgeçen Köyü civarı, Sanayi bölgesi, TD7 drenaj kanalı. 46 Şekil İstasyon, Küçük Karataş Köyü civarı, Pompa istasyonu, YD2 drenaj kanalı.. 47 Şekil 3.6. Aşağı Seyhan Ovası Drenaj Kanalları ve Örnekleme İstasyonları 48 Şekil 3.7. C. gariepinus diseksiyonu. 50 Şekil 4.1. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Fe derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması. 75 Şekil 4.2. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Cu derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması. 76 Şekil 4.3. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Zn derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması Şekil 4.4. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Ni derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması Şekil 4.5. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Co derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması. 77 X

13 Şekil 4.6. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Cr derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması 78 Şekil 4.7. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Cd derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması 78 Şekil 4.8. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Pb derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması Şekil 4.9. Karaciğer, Kas ve Beyin dokularında (a) tgsh, (b) GSH, (c) GSSG miktarları ve (d) GSH/GSSG oranlarının istasyonlara göre dağılımı. 84 Şekil Karaciğer dokusunda tgsh, GSH, GSSG miktarları (µm/mg pr.) ve GSH/GSSG oranlarının istasyonlara göre dağılımı Şekil Kas dokusunda tgsh, GSH, GSSG miktarları (µm/mg pr.) ve GSH/GSSG oranlarının istasyonlara göre dağılımı.. 86 Şekil Beyin dokusunda tgsh, GSH, GSSG miktarları (µm/mg pr.) ve GSH/GSSG oranlarının istasyonlara göre dağılımı.. 86 Şekil Karaciğer, Kas ve Beyin dokularında (a) GST, (b) GPx, spesifik aktivitelerinin istasyonlar ve dokulara göre dağılımı Şekil Karaciğer, Kas ve Beyin dokularında (a) CAT ve (b) SOD spesifik aktivitelerinin istasyonlar ve dokulara göre dağılımı.. 92 Şekil Karaciğer, kas ve beyin dokularında MDA miktarlarının istasyonlar göre dağılımı Şekil Karaciğer, Kas ve Beyin dokularında (a) AChE ve (b) BChE spesifik aktivitelerinin istasyonlar ve dokulara göre dağılımı.. 98 Şekil Karaciğer, kas ve beyin dokularında protein miktarlarının istasyonlar göre dağılımı XI

14 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 1. GİRİŞ 1.1. Su Kirliliği Çeşitli yollarla sucul sistemlere katılan kirleticiler, burada bulunan canlılara zarar verecek ölçüde suyun kimyasal bileşimini, sıcaklığını veya mikrobiyal bileşimini değiştirerek su kalitesinin bozulmasına ve su kirliliğine yol açar (Lloyd, 1992). Tarımsal mücadele ilaçları, kimyasal gübreler ile evsel ve endüstriyel atıklar günümüzde su kirliliğini oluşturan başlıca etmenlerdir. Ağır metaller de dahil çeşitli toksik kimyasalları taşıyan sular arıtmasız sanayi tesislerinden ve tarla drenaj sistemlerinden drenaj kanalları yoluyla akarsulara ve sonuçta denizlere kadar taşınmakta ve kirliliği ciddi boyutlara ulaştırabilmektedir (Basha ve Rani, 2003). Drenaj suları sulamadan dönen suların yanı sıra, endüstriyel ve evsel atık suları da alırlar. Bu yüzden besin tuzları, pestisitler ve ağır metaller gibi tarımsal kimyasallar ile evsel ve endüstriyel atıklardan gelen patojenler gibi farklı kirleticileri içermektedirler (Khallaf ve ark., 2003). Su kirliliğine neden olan ve sucul ekosistemlerde su kalitesini etkileyen etmenler ve etki şekilleri aşağıda ayrıntılı olarak sunulmuştur Çözünmüş Oksijen Çözünmüş oksijen (ÇO) suda yaşayan canlılar için önemli kriterlerden biridir. Havadaki oksijen derişiminin yaklaşık %21 olmasına karşın, suda çözünürlüğü daha düşüktür. Oksijen doygunluğu sıcak sularda 7 mg/l den soğuk sularda 15 mg/l ye kadar değişebilir ve 20 o C de atmosferik basınçta ve deniz seviyesinde 9.2 mg/l dir. Sucul ekosistemde biyolojik aktivitenin tipi ve miktarı ortamda bulunan çözünmüş oksijen derişimine bağlıdır. Sudaki organik maddelerin mikroorganizmalar tarafından parçalanması suda çözünmüş oksijen derişiminin azalmasına ve sonuç olarak sucul canlıların gereksinim duyduğu oksijen (O 2 ) miktarının (Biyolojik oksijen ihtiyacı; BOD) artmasına neden olur (Hauser, 1996). 1

15 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Besin Tuzları Miktarlarındaki Artış Tarımsal atıklarla besleyici tuzların fazla miktarlarda sucul ortamlara katılması, birincil üreticiler olan fitoplanktonların gelişimini arttırır. Fosfat ve azot tüm canlılar için yaşamsal besleyicilerdir. Evsel atık sulardaki fosfatın çoğu protein atıkların yıkımından, geriye kalanın büyük bir kısmı ise sentetik deterjanlardan ve endüstriyel yıkama işlemleri ve korozyondan korunmak için kullanılan fosfatlardan gelir. Biyolojik atık su arıtma işlemleri fosfatın yalnızca bir kısmını uzaklaştırabilir ve geriye kalanı alıcı ortama geçer. Bütün fosfatlar doğal sularda kademeli olarak ortofosfat şeklinde hidroliz olurlar. Sudaki ortofosfat, toplam fosfat miktarı olarak ifade edilir ve özellikle atık su arıtma sistemlerinin çıktılarında sık olarak test edilir (Hauser, 1996). Sudaki amonyağın (NH 3 ) başlıca kaynağını, bitkisel ve hayvansal organizmaların atıkları ile ölü bitki ve hayvanların mikrobiyal parçalanması oluşturur. Amonyak nitrosomonas ve nitrobakter gibi nitrifikasyon bakterileri tarafından bitkilerin kullanabileceği nitrata (NO - 3 ) dönüştürülür. Oksidasyon Redüksiyon - NH > NO > NO > NO > N 2 Nitrosomonas Nitrobakter Denitrifiye edici Anaeroblar Nitrifikasyon Denitrifikasyon Amonyak nitrite (NO - 2 ) oksitlenir veya nitrata indirgenir. Nitrit iyonu (NO - 2 ) stabil olmayıp nitrata dönüşme eğilimindedir. Bunun için bulunduğu ortamdan oksijen yakalar ve sudaki çözünmüş oksijen derişiminin azalmasına neden olur. Atık suların işlenmesi sırasında gerçekleşen nitrifikasyon sıcaklık, ph ve atık suyun kimyasal özelliklerine bağlı olarak değişim gösterir (Hauser, 1996). Nitrat stabildir, doğal sularda bulunan azotun en okside şeklidir. Normal olarak yalnızca düşük derişimlerde (<1 mg/l) bulunur. Yıkanma nedeniyle yüzey sularında veya sızıntı nedeni ile yeraltı sularında daha yüksek derişimlerde bulunabilir. Bebeklerde methemoglobinemi oluşumuna neden olduğundan içme sularında nitrat derişimi sınırlanmıştır. Atık su deşarjlarındaki kabul edilebilir nitrat derişimi genellikle 5 mg/l nin altındadır (Hauser, 1996). 2

16 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Askıda Katı Maddeler Sudaki katı maddeler, buharlaşma ve 103 o C de kurutmadan sonra kalan rezidüler olarak tanımlanır. Aşırı katı birikimi suda yaşam için bulunan çözünmüş oksijenin azalmasına ve ortamda ötrifikasyon oluşmasına katkıda bulunur (Hauser,1996). Su kütlelerinde askıda katı maddenin en yaygın şekli genellikle sürülerek ya da kazınarak bozulmuş toprakların akması ile oluşan alüvyon ve arıtma sistemleri olmayan fabrikaların deşarjlarıdır. Ayrıca ortamdaki ağaç lifleri de askıda katı kirliliğinin önemli bir şeklidir (Heath, 1995) Toksik Kimyasallar Asitler Asitlerin sucul canlılığa temel etkileri suyun ph sını değiştirmelerinden kaynaklanır. Ortamın asiditesindeki artış özellikle ağır metal komplekslerinin çözünürlüğünü arttırarak geniş alanlara yayılmasına, sucul organizmalar tarafından kolayca ortamdan alınmasına, birikime ve toksik etkilere neden olur (Heath, 1995; Donkin ve ark., 2000) Klor Klor gazı suya endüstriyel soğutma sistemlerinde koruyucu veya kanalizasyon atıklarında dezenfektan olarak eklenir. Serbest klor gazı suda herhangi bir zaman periyodunda bulunmaz, hemen hipokloroz asit (HOCl - ), hipoklorit (OCl - ) ve hidroklorik asit (HCl) oluşturur, bunlar yaygın olarak serbest klor olarak ifade edilir. Cl 2 + HOH > HOCl + (OCl) - + HCl Amonyak varlığında, serbest klorun bir kısmı ya da tamamı amonyak ile kloraminler oluşturmak üzere tepkimeye girecektir. Kloraminlerin toplam derişimi kombine klor rezidüleri olarak adlandırılır. 3

17 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Toplam rezidüel klor serbest ve kombine derişimlerin toplamıdır. Klorun bu iki şeklinin kısmi stabilitesi ve toksisitesi belirgin şekilde farklıdır. Serbest klor daha toksiktir fakat kombine şekli daha stabildir ve bu yüzden uzun süre kalıcıdır (Heath, 1995; Hauser, 1996). Atık su çıktılarındaki klor rezidüleri genellikle kombine klor rezidüleridir. Atık su işleme fabrikaları tarafından alıcı ortama boşaltılan klor düşük derişimlerde bile oradaki yaşam için zararlı olabilir (Hauser, 1996) Amonyak Bu bileşik birçok atıkta bulunmakla birlikte özellikle ortamdaki organik maddelerin doğal bozunmaları ve amonyak ve nitrat bileşikler içeren sentetik gübrelerin topraktan yıkanmaları ile sucul sistemlere katılmaktadır. Nötral ya da daha düşük ph da suda çözündüğünde, neredeyse tamamen amonyum iyonları şeklinde bulunur. Asitlik azaldığında iyonize olmayan gaz formuna dönüşür (Hauser, 1996). Amonyum iyonu mikroorganizmalar için potansiyel bir besindir, ortamda bakteri ve alg gelişimini stimule eder. Amonyağın iyonize olmayan şekli balıklar için toksiktir, çok düşük derişimlerde bile sucul yaşam için zararlı olabilir, fakat toksisitesi suyun ph ve sıcaklığına bağlı olarak farklılık gösterir. Sıcaklık ya da ph nın artması durumunda, amonyağın çoğu iyonize olmamış forma geçeceğinden, toksisite artar. Doğal sularda ph ve sıcaklık gün boyunca hızla değişir, bu yüzden amonyak toksisitesinin değerlendirilmesi zor olmaktadır (Heath, 1995; Hauser, 1996) Metaller Metaller doğada bol miktarda bulunan ve doğal bozulmaya dirençli elementlerdir. Metaller jeolojik ve biyolojik yollarla doğada hareket ederler. Yağmur suları ile kayalar ve maden yataklarından çözülerek akıntılar ile toprağa, nehirlere, denizlere ve sedimente ulaşır. Biyolojik döngü ise bitki ve hayvanlar tarafından metallerin biriktirilip besin zincirine katılmalarını kapsar. Boşaltım ve ölü canlıların 4

18 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ çürümesi ile tekrar çevreye katılırlar (Donkin ve ark., 2000; Goyer ve Clarkson, 2001). Metallerin jeolojik ve biyolojik doğal döngülerine ek olarak madencilik ve endüstriyel aktiviteler gibi antropolojik faktörler metallerin çevredeki hareketliliği, dönüşümleri ve taşınmalarında büyük rol oynar. Metaller sıklıkla metal içeren ürünlerin atılması, üretim atıklarının boşaltılması veya maden döküntülerinin boşaltılması ile tekrar çevreye katılırlar (Donkin ve ark., 2000). Metaller ya doğrudan vücutta birikerek ya da besin zincirinin bir sonraki trofik düzeyine taşınarak canlıları etkileyebilirler (Altındağ ve Yiğit, 2005). Bir kez kan dolaşımına girdiklerinde, tüm vücuda dağılarak doku ve organlarda birikirler. (Donkin ve ark., 2000). Ağır metaller enzim olarak iş gören proteinlerin sülfhidril gruplarına bağlanarak enzim aktivitelerinde inhibisyona, membranın yapısal bileşimini değiştirerek madde iletiminin bozulmasına, metabolik, fizyolojik ve biyokimyasal olaylarda değişikliklere neden olurlar (Kakkar ve Jaffery, 2005). Sudaki metaller organik ve inorganik kimyasallar ile kompleks oluşturma eğilimindedirler (Heath, 1995). İyonize metaller, kloridler, sülfatlar, nitratlar, karbonatlar ve asetatlar gibi ortamda bulunan negatif yüklü gruplar ile birleşerek farklı toksikolojik özelliklere sahip çeşitli kompleksler oluşturabilirler. Metal kompleksler, metallerin canlı organizma tarafından alınmalarını ve canlıdaki dağılımlarını etkileyen farklı şekillerde davranabilirler (Donkin ve ark., 2000) Pestisitler Sucul ekosistemlerde kirliliğe neden olan faktörlerden biri de pestisitler olup, önemli kaynağını tarımsal aktiviteler oluşturur (Sancho ve ark., 1993). Balıklarda pestisit toksisitesi ile ilgili çok sayıda araştırma yapılmış ve organoklorlu insektisitlerin (OC) akut toksisitesinin organofosfat (OP) olanlardan çok daha fazla olduğu belirlenmiştir. Organofosfat bileşikler için genellikle 96 saat LC 50 miktarı litrede miligram aralığında iken OC ler için LC 50 miktarı litrede mikrogram düzeylerindedir. Piretroidlerin balıklardaki toksisiteleri OC lere benzemekle birlikte kısmen düşüktür (Heath, 1995). 5

19 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 1.2. Biyotransformasyon Mekanizmaları Kirleticilerin balıklardaki etkilerini belirlemede kimyasalın ortamdan alınım, birikim ve atılım mekanizmalarının incelenmesi gereklidir. Toksik etkili bileşiklerin balıklar tarafından ortamdan vücuda alındıktan sonraki hareketleri Şekil 1.1 de gösterilmiştir. Biyotransformasyon Kimyasal Yağ Karaciğer Karaciğer Böbrek Böbrek Metabolit Depolalma Mukus Deri Kas Solungaçlar Karaciğer Safra Bağırsak Anüs Böbrek Üre Uzaklaştırma Şekil 1.1. Kirleticilerin kan dolaşımına katıldıktan sonraki hareket yönlerinin şeması (Heath, 1995) Balıklar tarafından kimyasal bir maddenin ortamdan alınımı başlıca dört yolla olur. Bunlar solungaçlar, besin, içme suyu ve deridir (Heath, 1995). Balıklarda solungaç ya da bağırsak yolu ile vücuda giren kimyasal dolaşım sistemine geçer ve taşıyıcı bir protein aracılığı ile yağ dokuya ya da detoksifikasyon merkezi olan karaciğere taşınır. Karaciğer tarafından transforme edilirse, orada depolanabilir, safra ile atılabilir veya böbrek ve solungaçlar tarafından uzaklaştırılmak veya yağ gibi ekstrahepatik dokularda depolanmak üzere tekrar kana verilebilir. Dolayısıyla kimyasalın birikim ve toksik etkileri, ortamdaki derişimi ve etkide kalma süresinin yanı sıra canlının metabolik aktivitesine de bağlı olarak değişir (Heath, 1995). Biyotransformasyon tepkimeleri kısmen lipofilik ana bileşiği daha hidrofilik ve daha polar yapma eğilimindedir. Dokulara giren ksenobiyotiklerin çoğu lipofiliktir, 6

20 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ bu özellik lipit membranlardan penetre olabilmelerini ve vücut sıvılarında lipoproteinler ile taşınmalarını sağlar. Hidrofilik bileşikler genellikle daha az yağda çözünebilir, daha fazla polar, daha kolay elimine edilebilir ve daha az toksiktirler. Hücre membranlarından geçebilirlikleri daha düşük olduğundan dokularda daha az birikirler (Heath, 1995; Leblanck ve Dauterman, 2001). Biyotransformasyon tepkimeleri yaygın olarak asentetik (Faz I) ve sentetik (Faz II) olmak üzere iki faz şeklinde yürür. Faz I boyunca, moleküllere polar gruplar katılır, bu molekün suda çözünürlüğünü artırmasına karşın, en önemli etki ksenobiyotiğin faz II tepkimeleri için uygun bir substrat haline getirilmesidir. Oksidasyon, redüksiyon ve hidroliz tepkimelerini içerir (Heath, 1995). Sentetik tepkimelerde genellikle Faz I basamaklarında oluşan metabolitler hücre içerisinde bulunan glukuronid, sülfat, glutatyon (GSH) veya taurin gibi küçük, endojen moleküllere bağlanır, böylece yabancı bileşiklerin transformasyonu gerçekleşir. Bu birleşme tipik olarak hidrofilik bileşikler oluşturarak, toksik bileşik reaktivitesini ve hücredeki toksisitesini azaltır. Toksik bileşiğin boşaltım sistemi aracılığı ile vücuttan uzaklaştırılmasını kolaylaştırır. Birleşme tepkimeleri sırasında lipofilik bileşikler de oluşabilir. Bu durumda yabancı bileşikler canlının yağ dokusunda depolanır ve uzaklaştırılması gecikir (Leblanck ve Dauterman, 2001). Toksikantların hücresel eliminasyonu membran proteinleri tarafından kolaylaştırılmış aktif transport ile Faz I ve Faz II tepkime ürünlerinin hücre dışına taşınması ile olur. Aktif hücresel eliminasyon işlemleri genellikle Faz III detoksifikasyon/eliminasyon işlemleri olarak ifade edilir (Heath, 1995; Leblanck ve Dauterman, 2001). Birleşme kesin olarak bir detoksifikasyon tepkimesi değildir, bazı durumlarda ara bileşikler veya son ürün ana bileşikten daha toksiktir, ve bu durum aktivasyon veya intoksikasyon mekanizması olarak ifade edilir. Faz I metabolizması da toksisiteye neden olan hayati öneme sahip hücreler arası makromoleküller ile etkileşebilen oldukça reaktif metabolitler de üretebilir (Leblanck ve Dauterman, 2001). 7

21 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 1.3. Reaktif Metabolitler Reaktif metabolitler genellikle elektrofildirler (pozitif merkez içeren moleküller) ve GSH, proteinler ve nükleik asitler gibi doku nükleofillerine (negatif merkez içeren moleküller) kovalent olarak bağlanabilirler. Ayrıca, reaktif ara bileşikler dış orbitallerinde bir ya da daha fazla eşleşmemiş elektrona sahip bağımsız kimyasal türler olan serbest radikaller olabilir ve radikal üreticiler olarak hareket edebilirler ve oksijen ile etkileşimleri serbest oksijen radikallerini (ROS) üretmektedir. Membranlar, DNA ve diğer makromoleküllerle etkileşerek onlara zarar verme gücüne sahiptirler (Halliwell, 1991; Leblanck ve Dauterman, 2001; Reed, 2001). Geçiş metal iyonları elektron taşıma yetenekleri ile serbest radikallerin üretilmesinde önemli bir yer tutar. Örneğin; süperoksit anyonu (O.- 2 ) sulu çözeltilerde kısmen reaktif değildir, ancak hidrojen peroksit (H 2 O 2 ) ve Fe 3+ gibi bir geçiş metal iyonunun varlığında çok reaktif olan hidroksil radikali (HO. ) oluşturabilir. Demir (Fe) katalizli Haber-Weiss tepkimesi olarak bilinen bu yol Fenton kimyasının bir tipidir (Kehrer, 1993). Haber-Weiss Tepkimesi; Fe O 2 Fe 2+ + O 2 Fe 2+ + H 2 O 2 Fe 3+ + HO - + HO. O H 2 O 2 O 2 + HO. + OH - Radikaller eşleşmemiş elektronunu radikal olmayan bir moleküle verebilir veya bir çift oluşturmak üzere diğer molekülden elektron alabilir. Radikal ayrıca radikal olmayan bir moleküle de katılabilir. Bu üç tür tepkimeden hangisi olursa olsun radikal olmayan türlerden radikal türler oluşur (Halliwell, 1991). Radikallerin beş temel tepkimeleri vardır; Hidrojen alınması: A.- + RH AH + R. Elektron transferi: X.- + Y X + Y.- Ekleme: X. + RCH=CHR Sonlanma: A. + A. A 2 X R.. R Disproporsiyon: CH 3 CH 2. + CH 3 CH 2. CH 3 CH 3 + CH 2 =CH 2 8

22 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Bu tepkimeler DNA, protein ve lipitler gibi biyolojik moleküllerde gerçekleşir ve aerobik organizmalarda sürekli olarak meydana gelmektedir. Süperoksit radikali hemen tüm aerobik hücrelerde O 2 ye bir elektron transferi ile üretilir. Mitokondri, kloroplast ve endoplazmik retikulumda bulunan hücresel elektron taşıma zincirlerinin çeşitli bileşenlerinden O 2 ye elektron sızması önemli kaynaklarından biridir. Nötrofiller, monositler, makrofajlar ve eozinofiller gibi fagositik hücrelerin solunum sırasında O.- 2 ürettikleri bilinmektedir. Süperoksit radikali in vivo olarak uzaklaştırılmaya değer bir radikal türüdür. Süperoksit dismutaz (SOD; EC ) O.- 2 yi substrat olarak kullanan bir enzimdir, aerob organizmaların O 2 varlığında aşırı DNA hasarına uğramadan büyüyebilmeleri için gerekli olan bir antioksidanttır. SOD O.- 2 nin H 2 O 2 ye dönüşüm tepkimesini yaklaşık dört kat hızlandırır. Ortamdan H 2 O 2 nin uzaklaştırılması için katalaz (CAT; EC ) ve glutatyon peroksidaz (GPx; EC ) gibi enzimlerle birlikte çalışırken O.- 2 nin uzaklaştırılabilmesi için önemli düzeyde H 2 O 2 üretimine yol açar (Halliwell ve Gutteridge, 1990; Cadenas, 1995). Hidrojen peroksit O.- 2 nin enzimatik olmayan veya SOD katalizli dismutasyonu ve glikolat ve ürat oksidazlar gibi birkaç oksidaz ile iki elektron transferi yoluyla doğrudan üretilir. H 2 O 2 eşleşmemiş elektronlara sahip olmadığından bir radikal değildir ve ılımlı bir kimyasal reaktivite oluşturur. Ancak bu kimyasal reaktivite daha sonra H 2 O 2 in iki özelliği ile artar. Birincisi, H 2 O 2 sınırlanmış bir aktiviteye sahip olmasına karşın membranlardan kolayca geçebilmektedir. İkincisi ise H 2 O 2 metal şelatlar ve hemoproteinler ile tepkimeye girerek HO. ve oksoferil kompleksleri (Fe(IV)=O) gibi daha güçlü oksidantların oluşumuna neden olur (Halliwell ve Gutteridge, 1990). Hidroksil radikali, suyun yüksek enerjili iyonize radyasyonun etkisinde kalması ile oluşmaktadır. Canlı hücrelerde bulunan hemen her moleküle hızla saldırır ve zarar verir. Normal şartlarda, HO. nın metal bağlı in vivo oluşumu yalnızca Fe ile gerçekleşir. Fenton tepkimesi denilen H 2 O 2 nin ferro demire (Fe 2+ ) bağlı ayrışması ile sonuçta HO. oluşur (Haber-Weiss Tepkimesi). Hidroksil radikali oldukça reaktif bir bileşiktir ve üretildiği yerde veya yakın 9

23 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ olan yerlerde hızla tepkimeye girer. Bir biyomolekülün HO. ile tepkimesi daha az reaktif olan radikallerin oluşumunu sağlar. Lipitlerden hidrojen çıkarılmasıyla lipit peroksidasyonunun başlaması ve peroksil radikallerin oluşması bu duruma verilebilecek en iyi örnektir (Halliwell ve Gutteridge, 1990; Halliwell, 1991; Cadenas, 1995). Hidroksil radikali enzimler ile elimine edilemez, etkili tek koruma oluşumunun engellenmesidir. Bu O.- 2 nin H 2 O 2 ye ve H 2 O 2 nin suya dönüşümlerinin birleştirilmesi ile yapılabilir (Şekil 1.2). Bu tepkimelerin birincisi sitosol ve mitokondrilerde bulunan yüksek kapasiteli SOD enzimi ile katalizlenir. İkinci tepkime sitosoldeki selenoenzim GPx ve peroksizomlardaki CAT ile katalizlenir. Peroksidazlar tarafından üretilen serbest radikaller GSH a elektron transferi ile de elimine edilir (Gregus ve Klaassen, 1996). O O 2 O 2 SOD H 2 O 2 2H + 2GSH GPx CAT GSSG 2H 2 O 2H 2 O H 2 O 2 O 2 Şekil 1.2. Serbest radikallerin detoksifikasyonu (Gregus ve Klaassen, 1996) 1.4. Lipit Peroksidasyonu Poliansatüre yağ asitleri (PUFA) lipit peroksidasyonu için uygun substratlardır. Aktive edilmiş metilen birimlerde karbon-hidrojen bağları (C-H) daha düşük bağ disosiyasyon enerjisine sahiptir ve bunlardan radikal tepkimeleri için hidrojen atomu koparılması çok daha kolaydır. Duyarlılık, yapıda bulunan doymamış alanların miktarına bağlı olarak artar. Biyolojik sistemlerde lipit peroksidasyonu başlama, ilerleme ve sonlanma olmak üzere üç basamakta ilerleyen bir zincir tepkimesi 10

24 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ şeklinde gerçekleşir. Metilen grubundan (-CH 2 -) bir hidrojen atomu kopartmak üzere yeterli reaktiviteye sahip singlet oksijen ( 1 O 2 ), O.- 2, HO. ve peroksi radikal gibi radikallerin membranda bulunan PUFA ya saldırmasıyla ve daha önceden var olan lipit hidroperoksitlerin geçiş metalleri ile yıkımıyla lipit peroksidasyonu başlar. Metilen gruptan bir hidrojen atomunun ayrılması ile geride eşleşmemiş bir elektrona sahip karbon atomu (-C. H-) na sahip karbon-merkezli lipit radikali (L. ) oluşur. Yağ asitinde çift bağın varlığı, çift bağa yakın karbon atomundaki C-H bağını zayıflatarak hidrojenin uzaklaştırılmasını kolaylaştırır. Bu nedenle PUFA yan zincirleri peroksidasyona özellikle daha duyarlıdır. Karbon merkezli radikal başka bir yağ asitinden hidrojen atomu koparabilme yeteneğindedir ve böylece bir zincir tepkime meydana gelir. Zincir tepkimenin son ürünleri çeşitli lipit peroksitler ve siklik peroksitlerdir (Jobling, 1996). Lipit peroksidasyon ürünleri biyolojik membranların akışkanlığını azaltıp geçirgenliğini artırarak membranların fiziksel yapısını değiştirirler. Membranda oluşan zararın tamiri için bu ürünlerin membrandan uzaklaştırılması gerekmektedir. Hücre membranlarının lipit peroksidasyonuna karşı korunması iki geniş antioksidant sınıfı ile sağlanabilir. Bunlar, L. nin oluşum hızını düşürerek lipit peroksidasyon zincir tepkimenin başlamasını engelleyen engelleyici antoksidantlar (CAT ve GPx enzimleri) ve hidroperoksit radikali ile bağlanma ve temizleme yeteneğine sahip zincir kırıcı antioksidantlardır (askorbik asit, E vitamini ve tokoferoller) (Halliwell ve Gutteridge 1990; Ahmad, 1995) Antioksidant Sistem Oksijen aktivasyonu ve ROS detoksikasyonu arasındaki denge, aktivasyon yönüne kaydığında oluşan durum oksidatif stres olarak ifade edilir. Reaktif oksijen türleri hücresel makromoleküllerin oksidasyonu ve lipitler ve diğer hassas hücresel bileşenlerin peroksidasyonuna yol açabilir. Serbest radikallerin oluşturduğu hasara karşı koruma antioksidant sistem tarafından sağlanır (Reed, 2001). Antioksidant sistemler suda çözünen askorbik asit, GSH, karotenler (özellikle 11

25 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ b-karoten) ve yağda çözünen retinol (vitamin A), a-tokoferol (α-toh, vitamin E) gibi düşük molekül ağırlıklı serbest radikal temizleyiciler ve SOD, CAT, GPx, glutatyon redüktaz (GR; EC ), glutatyon S-transferaz (GST; EC ) ve NAD(P)H bağımlı DT-diaforaz (DT-d) gibi özel antioksidant enzimleri içerirler (Livingstone, 2001) Enzimatik Olmayan Antioksidant: Glutatyon Glutatyon glutamat, sistein ve glisinden oluşan bir tripeptiddir. Glutamat ve sistein arasında bir γ-peptit bağı meydana gelir. Böyle bir bağ GSH ı birçok proteaz ile hidrolizden korur. GSH, öncüleri sistein ve γ-glutamilsisteinden daha zor okside edilir. GSH bir çok memeli ve prokaryotik hücrelerde bulunur ve çok yaygın hücresel tiyollerdir, hücre tipine bağlı olarak değişmekle birlikte milimolar düzeylerde bulunur ( mm) (Reed, 2001). Sistein rezidüsü nedeni ile elektrofilik maddeler tarafından enzimatik olmayan yolla glutatyon disülfide (GSSG) yükseltgenir. Hücresel GSH, GR ile tiyol formunda tutulur ve %5 inden daha azı ise GSSG şeklindedir (Anderson,1998). Şekil 1.3. Glutatyonun (GSH) yapısı; L-γ-glutamil-L-sisteinilglisin (Anderson 1998) Glutatyon birçok önemli hücresel işleve sahiptir; enzimatik veya kimyasal yollar ile çeşitli bileşikleri ve metabolitlerini elektrofilik merkezleri tiyoeter bağlara dönüştüren yakalayıcı nükleofil olarak ve hidroperoksitlerin GPx aracılıklı yıkımında bir kofaktör olarak etki gösterir. Birleşme tepkimeleri ile hücreleri ROS tarafından oluşturulan oksidatif strese karşı korur. Hücresel GSH sitosolde yüksek oranlarda (%85-90) bulunur, geriye kalan kısmı mitokondri, çekirdek ve peroksizomlarda yer 12

26 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ alır. Döngü mitokondride sitosolden daha hızlıdır. Bu yüzden mitokondri GSH:GSSG deki redoks değişikliklerine ve buna bağlı olarak oksidatif stresin zararlarına karşı sitosolden daha duyarlıdır. Sitosolik GSH havuzu hücresel savunma işlevi ile tanımlanırken, mitokondriyal havuzun daha çok mitokondrilerin işlevlerinin korunmasında gerekli olduğu düşünülmektedir. Hücresel GSH derişimi yabancı bileşiklerin detoksifikasyonu, protein yetersizliği, oksidatif stres ve birçok patolojik durumda azalabilmektedir. Azalma %15-20 arasında olduğunda hücrelerin toksik etkilere karşı savunması zayıflayabilir, hücre hasarı ve ölümüne yol açabilir. Ancak adaptasyon mekanizmalarının etkisi ile oksidatif strese karşı koyabilmek üzere miktarı artmaktadır (Anderson, 1998; Donald, 2001; Wu ve ark., 2004; Zhang ve ark., 2005). Şekil 1.4. Glutatyon metabolizması (Anderson, 1998) Reaktif oksijen türlerinin detoksifikasyonunda GSH ya doğrudan ROS la tepkimeye girerek ya da GPx in katalizlediği peroksitlerin indirgenme tepkimelerinde elektron kaynağı olmak üzere iki şekilde yer almaktadır. Peroksitlerin indirgenmesi sırasında iki GSH molekülü GPx ile GSSG ye dönüşür, GSSG de GR 13

27 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ enzimi ile katalizlenen NADPH ın elektron vericisi olarak kullanıldığı tepkimelerle yeniden GSH a indirgenir. Bu nedenle NADPH üretim yollarından oluşabilecek herhangi bir bozukluk, GR enzim inaktivasyonuna ve buna bağlı olarak hücre içi GSH miktarında azalmaya neden olabilir (Sen, 1997; Camera ve Picardo, 2002). Glutatyon ayrıca yabancı bileşiklerin detoksifikasyonunda Faz II konjugasyon tepkimelerinde de kullanılmaktadır. İçerdiği nükleofilik tiyol grubu ile elektrofilik bileşiklerin ve metabolitlerinin detoksifikasyonunu sağlamaktadır. GSH konjugasyonu non-enzimatik olabileceği gibi GST enzimi ile de katalizlenmektedir (Ioannides, 2002). İndirgenme ve yükseltgenme tepkimeleri arasındaki denge hücrenin redoks durumunu yansıtmaktadır. Hücresel redoks durumunun indikatörü olarak değerlendirilen GSH/GSSG oranı antioksidatif kapasiteyi belirleyen en önemli redoks çiftidir. GSH redoks sistemi birçok hücresel metabolik işlemin düzenlenmesinde önemli bir yer tutar. GSH redoks sistemi GSH, GPx, GR ve NADPH dan oluşmaktadır (Jokanovic, 2001; Jefferies ve ark., 2003; Wu ve ark., 2004). Redoks sistemde ve Faz II detoksifikasyonda yer alan GSH bağımlı GPx ve GST enzimleri aynı zamanda enzimatik antioksidantlardır ve aşağıda ayrıntısı ile sunulmaktadır Enzimatik Antioksidantlar Glutatyon Peroksidaz Glutatyon peroksidaz birçok hücrede H 2 O 2 nin detoksifikasyonunda önemli olan sitoplazma ve mitokondrilerde bulunan bir enzimdir. Molekül ağırlığı kda olan tetramerik bir selenoproteindir. Aktif merkezde normal bir sisteinin yerine bir selenosistein amino asiti içerir. Bu amino asitte kükürtün yerini alan selenyum (Se) nükleofilik özellikleri arttırır ve çok daha kolay proton verilmesini sağlar. Omurgalı türlerinde enzimin katalitik aktivitesinde bir hidrojen donörü olarak GSH a gereksinim vardır. Glutatyon peroksidaz H 2 O 2 yi iki su (H 2 O) molekülüne ve membran 14

28 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ peroksitlerini (ROOH/LOOH) bir molekül H 2 O ve zararsız bir bileşik olan alkole (ROH/LOH) indirger. H 2 O 2 tepkimelerinin katalizi birkaç basamakta yürür. Önce enzimin katalitik merkezi H 2 O 2 yi indirger ve enzim okside edilir. İkinci basamakta, okside enzim bir molekül GSH ile bir kompleks oluşturur. Üçüncü basamakta; kompleks başka bir GSH molekülünü kullanır ve indirgenerek başlangıç durumuna dönerken, iki molekül GSH, GSSG ye okside olur. H 2 O GSH GPx 2H 2 O + GSSG GPx LOOH +2 GSH H 2 O + LOH + GSSG Enzim aynı inkübasyon şartlarında H 2 O 2, etil hidroperoksit, tertbütilhidroperoksit, linoleik asit hidroperoksit ve nükleotid veya steroid türevi hidroperoksitleri birbirlerine yakın hızlarda ürünlere dönüştürür (Ahmad, 1995) Glutatyon S-Transferaz Glutatyon S-transferazlar, GSH ile elektrofilik gruplar taşıyan bileşikler arasındaki konjugasyonu katalizleyen çok işlevli Faz II biyotransformasyon enzim ailesidir (Hamed ve ark., 2003). Bu enzim ailesi çok sayıda, farklı bileşiğin konjugasyonunu sağlamaktadır. Bunun nedeni spesifik olmayan bir substrat bağlama bölgesinin varlığı ve çok sayıda izoziminin bulunmasıdır. Böylece GST karsinojenik bileşikler, çevresel kirleticiler, ilaçlar ve diğer bir çok bileşiği substrat olarak kullanmaktadır (Cnubben ve ark., 2001). Bir enzim molekülünü oluşturan her iki alt birimin aktif merkezlerinde iki farklı işlevsel bölge vardır. GSH ı bağlayan hidrofilik G-bölgesi ve elektrofilik substatların bağlandığı hidrofobik H-bölgesi. G-bölgesi yüksek GSH spesifitesi ile tüm GST lerde oldukça benzerdir. H-bölgesi ise GST ler arasında tamamen farklı ve substrat bağlama kapasitesi ve çeşitliliği son derece değişkendir. Enzimin yüksek substrat çeşitliliğinin nedeni H-bölgesidir (Armstrong, 1997). Enzimin katalizlediği tepkime şu şekilde gösterilebilir: GST GSH + R-X GSR + HX 15

29 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Bu konjugasyon tepkimelerine ek olarak GST, GSH-bağımlı tepkimelerle hidroperoksitlere karşı katalitik aktivite göstererek bir antioksidant olarak çalışmaktadır. GST nin peroksidaz aktivitesi Se-bağımlı değildir. Tepkime iki basamakta yürümektedir; (1) Peroksitin alkole enzimatik olarak indirgenmesi ve hidroksillenmiş GSH üretimi ve (2) hidroksillenmiş GSH ın bir molekül GSH ile spontan tepkimesi ile GSSG ve su meydana gelir. Selenyum bağımlı olmadığından Se eksikliği durumunda GPx aktivitesinin azalmasından dolayı GST devreye girer. Se varlığında enzimin bu görevi baskılanmaktadır (Leblanck ve Dauterman, 2001; Sherratt ve Hayes, 2002) Süperoksit Dismutaz Süperoksit dismutaz O.- 2 nin O 2 ve H 2 O 2 ye dismutasyonunu katalizleyerek oksidatif hasara karşı koruma sağlar. O O H + H 2 O 2 + O 2 Bakır-çinko SOD (CuZnSOD) moleküler ağırlığı ortalama 32 kda olan dimerik bir proteindir. Birçok izozimleri olduğu bildirilmiştir. Mangan SOD (MnSOD) ortalama 86 kda moleküler ağırlıklı tetramerik bir proteindir. Demir SOD (FeSOD) 41 kda moleküler ağırlıklı dimerik bir proteindir. Metal kofaktör ne olursa olsun, SOD lerin bütün türleri benzer mekanizmaları paylaşır ve O.- 2 nin dismutasyonunu hızlandırırlar. CuZnSOD nin katalitik mekanizması iyi bir şekilde karakterize edilmiştir. MnSOD ve FeSOD nin katalitik mekanizmaları CuZnSOD kadar ayrıntılı çalışılmamıştır, içerdikleri aktif alan konfigürasyonu ve metal redüksiyonu ve reoksidasyonunun ardışık meydana gelmesi ile benzerlik gösterirler. Prooksidantlar tarafından oluşturulan aşırı oksidatif stres altında ökaryotik CuZnSOD genellikle daha hızlı tetiklenir (Ahmad, 1995) Katalaz Süperoksit radikallerinin dismutasyonu O 2.- den daha yüksek oksidasyon yeteneğine sahip olan H 2 O 2 üretimine neden olur. Üretilen H 2 O 2, peroksidazlar 16

30 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ ve/veya CAT tarafından detoksifiye edilir. CAT her monomer için bir tane protohem IX grubu içeren homotetramerik bir hemoproteindir. Memelilerde ortalama molekül ağırlığı kda dur. CAT, H 2 O 2 nin su ve oksijene dismutasyonunu katalizler. H 2 O 2 + H 2 O 2 2H 2 O + O 2 CAT-Fe(III) + H 2 O 2 Kompleks I Kompleks I + H 2 O 2 CAT-Fe(III) + 2H 2 O + O 2 Kompleks I + DH 2 CAT-Fe(III) + 2H 2 O + D Hidroperoksitlerin karakteristiği olarak CAT çift aktivite sergiler; birincisi iki H 2 O 2 molekülünün dismute edildiği katalitik aktivite dir. Burada molekülün biri ardışık iki basamakta bir redüktant iken (Hidrojen donörü), diğeri bir oksidant olarak davranır. Diğer tepkime peroksidatif olarak adlandırılır; burada redüktant (DH 2 ) hidrojen donörüdür. Metanol, etanol, formik asit, fenoller ve aminler DH 2 ye örnektir. Her iki tepkimede de kompleks I olarak adlandırılan bir aktif enzim-h 2 O 2 ara bileşiği oluşturulur. CAT ın tipik katalitik aktivitesinde kompleks I ve H 2 O 2 nin diğer molekülü arasındaki tepkime oldukça hızlı bir şekilde ilerlerken, peroksidatif tepkime daha yavaştır. Katalaz birçok ökaryotik hücrede sitosol ve mitokondrilerde daha düşük düzeydir. H 2 O 2 üretici oksidazların biyogenezleri ekstraperoksizomal olarak sentezlenmiş öncülerde olmasına karşın esas olarak peroksizomlarda lokalize oldukları için katalaz peroksizomlarda daha fazladır (Ahmad, 1995; Kelly ve ark., 1998) Biyomarkırlar Çevresel kalite değerlendirmelerinde moleküler ve hücresel düzeylerde biyolojik etkilerin ölçümü erken uyarı olarak kullanılmaktadır (Cajaraville ve ark., 2000). Biyomarkırlar tipik olarak biyolojik sistemlerde değişikliklere neden olan ksenobiyotiklerin etkisine karşı vücut sıvıları, hücre, doku veya organlarda oluşan hücresel, biyokimyasal, moleküler ve fizyolojik değişiklikleri kapsayan biyolojik yanıtların kantitatif ölçümü olarak tanımlanabilir. Biyomarkır terimi sub-organizmal değişimler için sınırlandığından organizmal ve daha yüksek düzeylerdeki yanıtlardan 17

31 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ daha önce gerçekleşerek erken uyarı sağlamaktadır (Lam ve Gray, 2003). Antioksidant enzimler hücre homeostazisinin korunmasında önemli rol oynarlar. Çeşitli stres faktörlerinin etkisinde, stresin yoğunluğuna, süresine ve etkide kalan canlıların duyarlılıklarına bağlı olarak tetiklenebilir veya inhibe olabilirler. İndüksiyon canlının toksisiteyi engellemeye karşı oluşturduğu bir adaptasyon olarak değerlendirilirken, inhibisyon strese karşı yüksek duyarlılık olarak tanımlanır ve olumsuz etkilere neden olabilir. Antioksidant sistem elemanları yabancı bileşiklerin etkisinde kalmayı ve oluşan toksisiteyi yansıtan kullanışlı biyomarkırlar olarak kullanılmaktadırlar (Doyotte ve ark., 1997; Cossu ve ark., 2000). Lipit peroksidasyonu antioksidant enzimler ile birlikte kirleticiler tarafından tetiklenmiş oksidatif stresin biyomarkırı olarak değerlendirilmektedir (Vasseur, ve Cossu-Leguille, 2003; Pandey ve ark., 2003). Glutatyon düzeyi ve GSH a bağlı enzimlerin aktivitelerindeki değişiklikler ksenobiyotiklerin bazı türler üzerindeki etkilerinin belirlenmesinde kullanılan biyomarkırlardır (Almar ve ark., 1998). Balıkların oksidatif toksisite mekanizmaları ve oksidatif strese karşı oluşturdukları yanıtlar memelilerle benzer olduğundan oksidatif stres çalışmalarında uygun model organizmalar olarak kullanılmaktadırlar (Almeida ve ark., 2002). Özellikle OP ve karbamat (C) pestisitlerin tespiti ve etkilerinin değerlendirilmesinde kolinesteraz (ChE) enzimlerin aktivitelerinin ölçülmesi biyomarkır olarak yaygın olarak kullanılır. Bu bileşiklerin ortamda bulunan çok düşük derişimlerine yanıt verebilmektedir (Vasseur ve Cossu-Leguille, 2003) Kolinesterazlar Kolinesterazlar; asetilkolin (ACh), bütirilkolin (BCh) ve asetiltiyokoliniyodür gibi çeşitli kolin türlerinin ayrıştırılma tepkimelerini katalizleyen enzimlerdir. Substrat seçicilikleri ve inhibitörlere duyarlılıkları farklıdır. Katalitik özelliklerine göre ACh yi hidroliz eden asetilkolinesteraz (AChE; EC ) ve ACh ile BCh nin hidrolizini sağlayan bütirilkolinesteraz (BChE; E.C ) olmak üzere iki tipi vardır. Kolinesterazlar, lipazlar, peptidazlar, dehalojenazlar ve hatta adhezyon 18

32 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ proteinlerinin de yer aldığı geniş bir protein ailesinin üyeleridir (Chang ve Strichartz, 2005) Asetilkolinesteraz Asetilkolinesteraz, nörotransmitter ACh nin kolin ve asetata hidrolizi ile biyolojik aktivitelerinin sonlandırılması ve sonraki yıkımlarından sorumludur. Enzimde esteratik ve anyonik olarak bilinen iki etkin kısım vardır. Anyonik kısım negatif yüklüdür ve glutamat aminoasitinin iyonize karboksil (COOH) grubundan oluşur; ACh nin katyonik azotu buraya elektrostatik olarak bağlanır. Esteratik kısım pozitif yüklü olup iki farklı kısımdan oluşur. İlki serin amino asitinin hidroksil (OH) grubudur ve ACh molekülündeki karbonil atomu buraya kovalent olarak bağlanır. İkincisi ise histidin amino asitinin bazik imidazol halkasıdır. Bu bölge serin amino asitinin OH grubuna hidrojen bağları ile bağlanarak onun etkinliğini artırır. Ayrıca ACh nin katyonik azotuna bağlı iki metil grubu da enzimin anyonik kısmına van der Waals bağları ile bağlanır. Enzime bağlanması ile birlikte kolin asetil grubundan ayrılır, böylece enzim asetillenir. Daha sonra enzime bağlı asetil grubunun elektrofilik karbon atomu bir su molekülü alarak enzimden ayrılır ve enzim yeniden kazanılır. Organofosfatlar AChE enziminin aktif merkezine dialkil fosfat (dialkil fosforil veya dialkilfosfonil) grubunu transfer ederler. Fosforile olmuş enzimler bir tür fosfat esteri olarak kabul edilebilirler. Fosfor atomu ile esteratik noktanın serin aminoasit rezidüsünün OH grubu arasındaki kovalent bağ su ile çok yavaş bir şekilde koparılarak hidrolize edilebilir (Kaya ve ark.,1995). Karbamat pestisitler de benzer bir mekanizma ile AChE yi karbamile ederek inhibisyona ve kolinerjik sinapslarda ACh birikmesine yol açarak nörotoksik etkiye neden olur (Kaya ve ark., 1995; Perkins ve Schlenk, 2000). Kuş, balık ve omurgasızlarda AChE aktivitesindeki %20 veya daha fazla inhibisyonu OP pestisitlerin etkisini, %50 veya daha fazla inhibisyon yaşamı tehdit eden bir durumu belirtmektedir (Day ve Scott, 1990). Bazı hayvanlarda daha yüksek inhibisyon düzeylerinde yaşamın devam ettiği görülmektedir (Pan ve Dutta, 1998; 19

33 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Perkins ve Schlenk, 2000; Durmaz ve ark., 2006). Ağır metallerin de AChE aktivitesini etkilediği bildirilmiştir. Ağır metallerin etkileri AChE enziminin aktif merkezindeki serine kovalent bağlanarak doğrudan ve fonksiyonel sülfhidril gruplara bağlanarak enzimde meydana getirdikleri konformasyonel değişikliklerin ikincil sonucu olarak açıklanabilir (De La Torre ve ark., 2002). Ayrıca kirleticilerin etkisinde artan ROS üretiminin de AChE aktivitesinde azalmaya neden olduğu ileri sürülmüştür (Goldstein ve ark., 1980). Romani ve ark. (2003), Bakır (Cu) etkisinde Sparus auratus da kas ve beyin dokularında AChE enziminin farklı formlarının de novo sentezinin artışına bağlı olarak arttığını bildirmişlerdir Bütirilkolinesteraz Bütirilkolinesteraz ACh ve BCh için aktivite gösterebilmekle beraber BCh için daha spesifiktir (Lang ve ark., 1997). Psödokolinesteraz, non-spesifik ChE veya basit ChE da denmektedir (Sturm ve ark., 1999). Bu enzimin inhibisyonu farmakolojik olarak önemli olmadığından, fizyolojik işlevi hala bilinmemektedir. Bununla birlikte görevinin dokularda AChE tarafından temizlenemeyen ACh yi uzaklaştırmak olduğu düşünülmektedir (Mack ve Robitzki, 2000; Chuiko ve ark., 2003). Her iki enzim farklı doku dağılımları gösteren benzer moleküler formlara sahiptir (Çokuğraş, 2003). AChE beyin, kas ve eritrosit membranlarında bol miktarda iken, BChE serum, kan üreten hücreler, karaciğer, akciğer, kalp, böbrek, kolinerjik sinapslar, merkezi sinir sisteminde bulunmaktadır ve tümörlerde de görülmüştür (Mack ve Robitzki, 2000; Çokuğraş, 2003). Beyin AChE ile birlikte en zengin BChE kaynağıdır bunu akciğer ve kalp izlemektedir (Mack ve Robitzki, 2000). Bütirilkolinesteraz aktivitesi, enzim hidrofobik ve hidrofilik karboksilik veya fosforik asit esteri içeren bileşikleri hidroliz edebildiğinden, OP ve C yapılı inhibitörlerin AChE ye ulaşamadan dolaşımdan temizlenmesinde, AChE nin yoksunluğunda kolinerjik sinir iletiminin kontrolünde önemlidir. Ayrıca enzimin peptidaz veya proteaz aktivitesinin Alzheimer hastalığının gelişmesi ve ilerlemesinde işlevi vardır (Çokuğraş, 2003). 20

34 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Bu çalışmada ağır metallerin birikimleri ve kirleticilerin etkilerini değerlendirmek üzere karaciğer, kas ve beyin dokularında biyomarkırlarda değişimler incelenmiştir. Fizyolojik olarak balık karaciğeri besinlerin işlenmesi ve depolanması, enzimlerin ve bazı kofaktörlerin sentezi, birçok plazma proteinlerinin ve membranlarda kullanılmak üzere kolesterolün sentezi, safra oluşumu ve atılımı ile ksenobiyotik metabolizması gibi memeli karaciğeri ile benzer temel metabolik işlevlere sahiptir (Heath, 1995; Wolf ve Wolfe, 2005). Organik yabancı bileşiklerin biyotransformasyonları ve toksik etkili ağır metallerin uzaklaştırılması için birincil organdır ve bu yabancı bileşikler karaciğerde yüksek derişimlerde birikme eğilimindedir. Bu yüzden, karaciğer hücreleri çevreden ve diğer dokulardan çok daha yüksek derişimlerde zararlı kimyasalların etkisinde kalırlar. Kirleticilerin balıklara etkilerinin değerlendirilmesinde anahtar öneme sahiptir (Heath, 1995). Balıklarda proteince zengin kas dokusu besin olarak tüketilen temel kısım olduğundan kirleticilerin insanlara taşınmasında rol alırlar ve toksikolojik çalışmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır (Begum ve Vijayaraghavan, 1999; Almeida ve ark., 2002; Mishra ve Shukla, 2003). Kas dokusu hareket için gerekli enerjiyi sağlamak üzere oksijenli solunumun yoğun olarak meydana geldiği yerlerden biridir. Oksijen tüketiminin fazla olması nedeniyle diğer dokular ile karşılaştırıldığında ROS üretimi oldukça fazladır (Fulle ve ark., 2004). Beyin çevresel kirleticilerden kaynaklanan oksidatif hasar için hedef organlardan biridir (Hai ve ark., 1997). Teleostlarda beyin büyük oranda yüksek omurgalılarınkine benzer yapıdadır. Sinir sistemindeki biyokimyasal işlemler memelilerdekine benzerlik göstermektedir (Carr ve Chamber, 2001). Beyin hücrelerinde oksidatif metabolizma yüksek olduğundan ve beyin membranlarının yapısında bol miktarda doymamış yağ asitleri bulunduğundan oksidatif strese karşı en duyarlı organ olduğu kabul edilmektedir (Mates, 2000). Beyinde Fe düzeyi yüksektir ve ferritine bağlıdır. Metallerin katalizlediği Fenton veya Haber-Weiss tepkimeleri ile üretilen OH. lipit peroksidasyonuna neden olur (Halliwell ve Gutteridge, 1990). Sağlıklı beyin hücrelerinde yüksek oranda enzimatik ve düşük molekül ağırlıklı antioksidantlar bulunmaktadır (Schulz ve ark., 2000). 21

35 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Yabancı bileşiklerin merkezi sinir sistemi üzerine etkileri kan-beyin engeli (BBB) tarafından düzenlenmektedir (Tsuji ve Tamai, 1999). Kan-beyin engeli sıkı bağlantı bölgeleri ile birbirine bağlı beyin kan damarı endotel hücreleri birimlerinden oluşmaktadır (Demeule ve ark., 2002). Lipofilik kimyasallar pasif difüzyon yoluyla bu engeli kolayca geçebilmektedir (Narayanan ve Gunturi, 2005). Bu engel bir yabancı bileşiği elimine edebileceği gibi onun beyine girişini ve metabolizmasını da düzenleyebilmektedir Biyoindikatörler Biyoindikatörler bireysel, üreme başarısı, mortalite, büyüklük dağılımı, bollukta azalma ve biyokütle gibi populasyon, birincil üretim, besin döngüsünde bozulma gibi kommunite ve ekosistem düzeylerinde ölçülebilen çevresel etkilere karşı oluşan yanıtlardır. Daha duyarlı ve hızlı sonuçlar sağlayan biyomarkırlar gibi erken uyarı sağlayan tanı potansiyeline sahip değillerdir (Lam ve Gray, 2003; Tejeda-Vera ve ark., 2007). Biyomarkır ve biyoindikatörlerin kullanılması baskılayıcı ajanların etkilerinin belirlenmesinde yaygın olarak kullanılır ve ekolojik risk değerlendirmeleri ve etkilenmiş türlerin korunması için strateji geliştirmelerine katkıda bulunur (Tejeda- Vera ve ark., 2007). Yaşadığı ortamda balık sağlığını değerlendirmek üzere kullanılan biyoindikatörler genellikle standart boy, ağırlık, kondüsyon faktörü (CF), hepatosomatik indeks (HSI) ve gonadosomatik indeks (GSI) gibi biyometrik parametreleri içerir (Corsi ve ark., 2003; Tejeda-Vera ve ark., 2007). Uzunluk-ağırlık modelleri gelişmeyi tahmin etmek, kondüsyon olarak tanımlanan beslenme durumunu değerlendirmek üzere kullanılmaktadırlar. CF uzunluk ve ağırlık ilişkisine dayanır. Bir balığın ve populasyonun sağlık durumunun belirlenmesinde kullanılır (Jones ve ark., 1999; Bervoets ve Blust, 2003). Çevresel kirleticilerin balıklara etkilerinin değerlendirildiği çalışmalarda araç olarak kullanılmışlardır (Kirby ve ark., 2000; De La Torre ve ark., 2000; Bervoets ve Blust, 2003). Habitat, yaş, mevsim, yıl, eşeysel olgunluk ve üreme dönemine bağlı olarak değişebildiği bilinmektedir (Yılmaz ve ark., 2007). 22

36 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Balık karaciğer ağırlığı genellikle hepatik enzim aktiviteleri ile ilgilidir ve kimyasal kirleticilerin etkileri ve balık sağlığı için bir indikatördür (Komsala ve ark., 1998). Kronik stres balıklarda enerji akışına etki eder ve karaciğer glikojeni gibi enerji kaynaklarının azalmasına neden olur. Bu durum HSI daki azalma ile uyumludur. Laboratuvarda ve arazide uzun süreli organik kirletici etkisinde balıklarda yaygın olarak karaciğer büyümesi gözlenmektedir. HSI da artış hiperplazi (hücre sayısında artış) ve/veya hipertrofiden (hücre büyüklüğünde artış) kaynaklanabilir. Yabancı bileşikleri metabolize etme kapasitesinde artış ile ilgili olan bu büyüme bozulma olmak yerine bir adaptasyon olabilir. Beslenmenin normal olduğu, uzun süreli kirletici etkisinde HSI da artış beklenen bir durumdur (Heath,1995). Gonadosomatik indeks çeşitli kimyasal kirleticilere karşı özellikle duyarlı olan üreme başarısının indikatörüdür. Balık yumurta gelişimi ve yumurtlama üzerine zararlı etkilere sahip kirleticilerin izlenmesi balıkların bulundukları çevrede genetik dağılımları ve ekolojik işlemlerin (üreme, toplanma, yavru bakımı, yağlanma) korunması için gereklidir (Corsi ve ark., 2003). Estradiol ve estrone ve gebelik önleyici veya östrojen düzenleme tedavisinde kullanılan ethynilestradiol gibi östrojenik ilaçların katıldığı evsel ve hormon bozucu kimyasalları içeren endüstriyel atık suların yeteri kadar temizlenememesinden dolayı çeşitli yollarla nehirlere ve sedimente ulaşmakta ve balık populasyonlarını etkilemektedirler. Bu tür ilaçların etkisinde GSI da azalma olduğu bildirilmiştir (Carballo ve ark., 2005) Biyoindikatör Canlı: Clarias gariepinus Biyoindikatör türler çeşitli stres koşulları altında biyomarkır olan parametrelerdeki değişimleri yüksek düzeylerde dışa vuran belirleyici canlılardır (Adams, 2002). Balıklar su kirliliği çalışmalarında oksidatif strese karşı memelilerle benzer toksikolojik ve adaptif yanıtlar vermektedirler (Kelly ve ark., 1998). Ayrıca besin olarak tüketilerek kirleticilerin insanlara ulaşmasına yol açabildiklerinden biyoindikatör canlılar olarak kabul edilmektedirler (Begum ve Vijayaraghavan, 1999; Fabacher ve Little, 2000). 23

37 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Bu çalışmada Aşağı Seyhan Ovası nda tarımsal drenaj kanallarında bol miktarda bulunan, yöre halkı tarafından besin olarak tüketilen ve kirliliğe karşı oldukça dirençli bir tür olan C. gariepinus Burchell,1822 (sinonim: Clarias lazera Valenciennes, 1840), biyoindikatör canlı olarak seçilmiştir. Şekil 1.5. C. gariepinus Baş yassılaşmış ve oldukça kemikleşmiş, kafatası kemikleri bir miğfer oluşturmuştur. Vücut yumuşak pulsuz bir deri ile kaplıdır. Deri genellikle vücudun dorsalinde ve lateral kısımlarda yoğun olarak pigmentlenmiştir. Renk üstte siyah, grisiyah, alt kısımda krem-beyaz şeklindedir. Dallanmamış dört çift bıyığa sahiptir. Hava kesesi, farinks ve solungaç boşluğu ile bağlantılı yoğun kan damarları içeren dokularla çevrelenmiş yardımcı solunum organı balığın su dışında saatlerce ve çamur bataklığında haftalarca hayatta kalmasına izin verir. Optimum fotoperiyodu sürekli karanlık şeklindedir. Daha uzun süreli ışık periyodunda larval gelişim yavaşlamakla birlikte canlılık devam etmektedir (De Graaf ve Janssen, 1996). Clariidae familyasından olup Sekiz Bıyık, Gelin Balığı, Karabalık ve Karayayın gibi yöresel isimlerle de bilinir ve Güney ve Orta Afrika dan Orta Doğu ve Türkiye ye kadar geniş bir yayılıma sahiptir, Türkiye nin güneyinde ticari olarak önemlidir, yöre halkı tarafından besin olarak kullanılmakla birlikte yoğun olarak Türkiye nin batısına ve 24

38 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Suriye ye satılmaktadır (Geldiay ve Balık, 1988; Yalçın ve ark., 2001). Tropikal ve subtropikal tatlı suların doğal bir türüdür, yüksek yoğunlukta hızlı gelişimi, hava soluyabilme yeteneği, zayıf su kalitesine dirençliliği ve lezzetli eti nedeniyle yetiştiriciliği yoğun olarak yapılan türlerden biridir (Appelbaum ve Kamler, 2000). Yumurtlama mevsimi sıcaklığa bağlı olarak bölgeler arasında farklılık göstermektedir. Asi Nehri nde sıcaklığın o C olduğu Mayıs ve Ağustos ayları arasında ürediği tespit edilmiştir (Yalçın ve ark., 2001). Ayrıca yapılan çalışmalar çoğunlukla Diptera larvaları olmak üzere arthropodlar ile beslendiklerini, bitkisel materyallerin döküntülerini de fazla miktarda tükettiklerini ve özellikle filtrasyon ile başarılı bir şekilde ve yaz aylarında daha çok beslenebildiklerini göstermiştir (Yalçın ve ark., 2001) Aşağı Seyhan Ovası Aşağı Seyhan Ovası (ASO) Türkiye nin güneyinde Akdeniz Bölgesi nde yer almaktadır. Seyhan, Ceyhan ve Berdan nehirlerinin yüzyıllarca getirip bıraktıkları alüvyonlarla oluşmuş üçgen biçimli oldukça düz bir ovadır ve batıda Torosların etekleri, kuzeyde Antitoroslar, doğuda ise Gavur Dağı ile sınırlanmaktadır. Güney kısmı Akdeniz sahilidir. Bölgede tipik Akdeniz iklimi hüküm sürmektedir. Bu iklimde kışlar ılık, yazlar sıcaktır ve oransal nem kurudan nemliye kadar değişir. Bölge Toros dağlarınca kuzey rüzgarlarından korunduğu için sıcaklık genellikle aynı enlem derecelerinde yer alan diğer bölgelere oranla daha yüksektir. Ortalama rüzgar hızı 1 m/s den daha azdır. Yağışlar Aralık ve Ocak aylarında daha fazla düşmektedir. Yağışların en az olduğu aylar ise Temmuz ve Ağustos tur. Ova Seyhan Nehri ile ikiye ayrılmıştır. Batıda kalan bölüme Tarsus Ovası, doğuda kalan bölüme Yüreğir Ovası adı verilmektedir. Ovanın toplam alanı Ha olup bunun Ha sulanabilir arazidir. Çukurova da sulu tarım yapılan alanlar ve tarımsal üretim, 1956 yılında Seyhan Nehri üzerinde Seyhan Barajının inşası ile artmıştır. Seyhan Nehri nin suyunun sulama suyu kalitesi C2S1 dir (II. Sınıf = İyi). Sulu tarımın bölgede uygulanmaya başlanması ile ASO da sulamaya, drenaja, tuzluluğa ve alkaliliğe 25

39 1.GİRİŞ Hülya DURMAZ BEKMEZCİ ilişkin sorunlar ortaya çıkmaya başlamıştır. Tarım alanlarının sulanmasıyla meydana gelen yüzey akış sularının toplanması için nehrin iki tarafına drenaj kanalları inşa edilmiştir. Nehrin batı tarafında Tarsus Ovası nda yer alan kanallar Tarsus drenaj kanalları (TD) doğu tarafında Yüreğir Ovası nda yer alan kanallar ise Yüreğir drenaj kanalları (YD) olarak adlandırılmıştır. Bu kanallar tarımsal sulamadan dönen sulara ek olarak geçtikleri bölgelerdeki çeşitli evsel ve endüstriyel atık suları da taşımaktadırlar (Benli ve ark., 1988). Ayrıca Ovanın güneyinde bulunan çiftlikler sulama için yeterli su bulamadıkları için drenaj kanallarından sağladıkları tuzlu suları sulamada kullanmaktadırlar. Drenaj kanallarından alınan bu kirli ve tuzlu sular tuzluluk sorununa ve bazı bölgelerde toksik elementlerle kirlenmiş alanların ortaya çıkmasına neden olmaktadır (Benli ve ark., 1988). 26

40 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sucul sistemlere katılan kirleticiler su kalitesinin bozulması ile ortamlarda bulunan canlılara ya da besin olarak tüketilmeleri ile insan sağlığına zarar vermektedirler (Basha ve Rani, 2003). Sıcaklık, ph, azot bileşiklerinin varlığı, çözünmüş oksijen, toplam alkalinite ve toplam sertlik gibi su kalite parametreleri ideal balık gelişimi için uygun aralıklarda olmalıdır (Perez ve ark., 2003). Ntengwe ve Edema (2008) Copperbelt Üniversitesi nde bulunan (Kitwe, Zambiya) küçük balık göletlerinde balıkların sağlıklı ve üretim kapasitesinin yüksek olduğu optimum su kalitesi parametrelerini belirlemek üzere yaptıkları çalışmada, bu havuzlarda yaşayan Tilapia sp. için ideal gelişimin ılık sularda (20-30 o C), yeterli çözünmüş oksijen düzeyinde (>4 mg/l) ve uygun ph (6-9) ve alkalinite ( mg/l) değerlerinde olduğu bulunmuştur. Göletlerdeki koşulların optimum düzeylerde tutulması ile balık üretiminin artırılabileceği ileri sürülmüştür. Hindistan da kaynağı atık sular olan balık çiftliklerinde su kalitesinin balık gelişimi üzerine etkilerinin incelendiği çalışmada Catla catla, Labeo rohita ve Oreochromis mossambicus da solungaç, karaciğer ve kas dokularında SDH (süksinat dehidrojenaz) aktivitesindeki değişimler gözlemlenmiş ve bu değişimlerin zaman içerisinde su kalitesinde oluşan değişimlere bağlı olduğu ileri sürülmüştür. İncelenen balıkların solungaç dokusunda SDH aktivitesi ile sudaki amonyak azotu veya ph arasında doğrudan bir ilişki bulunmuştur. Bu durumun balıkların solunum aktivitelerinin sudaki amonyak ve ph ile güçlü bir şekilde etkilendiğini gösterdiği ileri sürülmüştür (Mukherjee ve Jana, 2007). Suyun fiziksel ve kimyasal özellikleri ağır metallerin ve diğer kirleticilerin sudaki hareketlerinde ve etki düzeylerinde farklılığa neden olmaktadır. Alkalinitenin, sıcaklık ve balık büyüklüğünün Oncorhynchus mykiss de endosulfan ve methiocarb pestisitlerinin toksisitesini etkilediği bildirilmiştir (Altınok ve ark., 2006; Capkin ve ark., 2006). Prochilodus scrofa da bakır sülfat için 96 saat LC 50 değerlerinin ph ve sıcaklığa bağlı olarak önemli düzeyde değişim gösterdiği belirlenmiştir. Düşük ph (4.5) da 20 ve 30 o C sıcaklıkta 96 saatlik LC 50 değerlerinin sırasıyla 98 µg/l ve 88 27

41 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ µg/l ve yüksek ph (8.0) da sıra ile 16 µg/l ve 14 µg/l olduğu saptanmıştır (Carvalho ve Fernandes, 2006). Kimyasal yağ seyreltici olarak kullanılan ve toksik bir bileşik olan polisiklik hidrokarbonların (PAH) sulardaki biyolojik bulunurluğu tuzluluğa bağlı değişim gösterir. O. mykiss ve Fundulus heteroclitus da 0, 15, 30 tuzluluk oranlarında tuzluluğun PAH ın çözünürlüğüne ve PAH kaynaklı karaciğer sitokrom P450 aktivitesine etkileri değerlendirilmiştir. Tuzluluğun artışı ile PAH ın çözünürlüğünün ve toksik etkilerinin azaldığı gözlenmiştir. Tuzluluğun düşük olduğu sularda PAH ların balıklar için daha riskli olabileceği bildirilmiştir (Ramachandran ve ark., 2006). Demir madeni işletme atıklarının deşarj edildiği göllerden örneklenen Perca fluviatilis ve Rutilus rutilus da solungaç dokusundaki demir derişiminin yüksek olmadığı belirlenmiş ve maden işleme fabrikaları tarafından üretilen atık sularda sertlik ve ph yüksek tutularak metallerin biyolojik bulunurluğunun ve toksik etkilerinin azaltıldığı bildirilmiştir (Tkatcheva ve ark., 2004). Su kalitesinin değerlendirilmesi, sucul kirliliğin saptanması ve takibinde kirleticilerin su, sediment ve canlılardaki derişimlerinin belirlenmesi yaygın olarak kullanılmaktadır. Balıklar sucul ortamlardaki besin zincirinin üst düzeyinde yer aldıklarından doku ve organlarda yüksek derişimlerde metal biriktirirler. Protein kaynağı olarak tüketilen balıklardaki ağır metal birikimi besin zinciri aracılığıyla insana aktarıldığından önemli sağlık sorunlarına neden olur. Bu nedenle ağır metal gibi toksik etkili kimyasalların balıklardaki birikiminin incelenmesi oldukça önem taşır (Mansour ve Sidky, 2002). Beyşehir Gölü nden toplanan su, sediment, plankton ve balık örneklerinde kadmiyum (Cd), kurşun (Pb), civa (Hg) ve krom (Cr) derişimleri belirlenmiştir. Ağır metallerin suda Cd > Pb > Cr > Hg, sedimentte Pb > Cd > Cr > Hg, planktonda Pb > Cd > Cr > Hg ve balık kas ve solungaç dokularında Cd > Pb > Cr > Hg şeklinde birikim gösterdiği bulunmuştur. Besin zincirinde ağır metallerin birikimlerinin su > plankton > sediment > balık dokusu şeklinde olduğu bildirilmiştir. Uluslararası kriterlere ve Türkiye düzenlemelerine göre özellikle Cd ve Pb derişimlerinin içme suları için izin verilen düzeylerin üzerinde olduğu görülmüştür (Altındağ ve Yiğit, 28

42 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 2005). Seyhan Nehri nde kirletici kaynağı farklı beş istasyondan örneklenen Cyprinus carpio, Barbus capito ve Chondrostoma regium da kas, karaciğer ve solungaç dokularında Cd, Pb, Cu, Cr ve nikel (Ni) derişimleri incelenerek kirlilik karşılaştırması yapılmıştır. İstasyonlar arasında dokulardaki metal derişimleri önemli ölçüde farklılıklar göstermiştir. En yüksek derişimler hastane akıntılarının karıştığı düşünülen istasyonda gözlenirken, en az kirlilik ise Adana nın evsel ve endüstriyel atıklarını daha az alan Seyhan Barajı nda bulunmuştur. Bu çalışmada biyolojik gereksinimleri ne olursa olsun tüm balık türlerinde yüksek düzeylerde metal derişimleri gözlendiğinden, nehirdeki metallerin balıklar tarafından su, sediment besin yoluyla alınmış olduğu ileri sürülmüştür (Canlı ve ark., 1998). Mısır da Fayoum şehrinin ve tarımsal drenajların baskısı altında olan Qarun Gölü ve Wadi-El Rayan göllerinden toplanan su, sediment ve balık örnekleri ekosistemlerin kirlilik düzeylerini karşılaştırmak üzere incelenmiştir. Suların benzer iyonik özellikleri göstermesine karşın Qarun Gölü nün toplam çözünmüş tuz derişimlerinin Wadi-El Rayan ın birinci ve ikinci göllerinden yüksek olduğu ve bakteriyel sayımın da yüksek olduğu saptanmıştır. Ağır metaller (Fe, Mn, Zn, Ni, Cu, kobalt (Co), Cr, Pb ve Cd) ve pestisit kalıntıları (HCB, lindane, aldrin, bazı DDT analogları, malathion ve pirimiphos-methyl) Qarun Gölü nün temel bileşenleri içerisinde kaydedilmiştir. Bu kirleticilerin bazıları Wadi-El Rayan da çok daha düşük derişimlerde belirlenmiştir. Bu çalışmanın tüm sonuçları Qarun Gölü nün Wadi-El Rayan göllerinden çok daha kirli olduğunu ayrıca Wadi-El Rayan ın ikinci gölünün ilkinden daha kirli olduğu ve çözüm bulunmadığı takdirde bu bakir sulak alanların da Qarun Gölü ile benzer kirlilik problemleri ile yüz yüze geleceği bildirilmiştir (Mansour ve Sidky, 2003). Nil Nehri ve deltasındaki göllerde metal kirliliğinin (Cu, Fe, Zn, Hg ve Cr) etkileri C. lazera da çalışılmıştır. Edku Gölü metal kirliliğinin en yüksek oranda gözlendiği yerdir. Nil istasyonları Maryut ve Edku Göllerine kıyasla çok daha düşük metal derişimlerine sahip olduğundan referans bölge olarak seçilmiştir. Metaller en fazla karaciğer, daha sonra kas ve en az solungaçta tespit edilmiştir. Bu dokularda diğer metallere kıyasla Fe in en fazla birikim gösteren metal olduğu gözlenmiştir. 29

43 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Kirli alanlarda yaşayan balıklarda serumda yüksek derişimlerde albumin olmasının metaller tarafından tetiklenen strese karşı şok bir yanıt olabileceği ve C. lazera için de serumdaki bakırın çoğunun seruloplazmine bağlandığı hipotezini desteklediği bildirilmiştir (Adham ve ark., 1999). Metal birikimleri görüldüğü gibi türler arasında ve tür içi dokular arasında önemli farklılıklar göstermektedir. Metal birikimlerinin türler ve dokular arasında karşılaştırmalı değerlendirildiği çalışmalar yapılmıştır. Mogan Gölü nden örneklenen C. gariepinus ve Carasobarbus luteus da karaciğer, kas, solungaç ve deri dokularında Cd, Fe, Pb, Zn, Cu, Mn, Ni, Cr ve Co derişimleri ölçülmüştür. Her iki balık türünün tüm dokularında en yüksek birikim Fe derişiminde gözlenmiş ve C. luteus un kas ve solungacındaki Mn derişimi dışında her iki balık türünde tüm dokularda ikinci en yüksek birikim oranı Zn de belirlenmiştir. Karaciğerdeki tüm metal derişimlerinin kastan daha yüksek olduğu saptanmış ve metallerin dokulardaki birikimlerinin tür ile önemli derecede etkilendiği bildirilmiştir. Farklı türlerin benzer dokularında ve aynı türün farklı dokularında metal derişimleri arasında önemli farklar tespit edilmiştir (P<0.05). Metal derişimlerinin insanlar tarafından besin olarak kullanımı için izin verilen düzeylerde olduğu bildirilmiştir (Türkmen ve Ciminli, 2007). Mısır da Qarun Gölü, özel bir balık çiftliği ve Sanhour Nehri nde iki yıl süre ile (1997/1998 ve 1998/1999) toplanan su ve balık örneklerinde Zn, Fe, Mn, Cu, Cd, Cr, Ni, Pb, Co ve kalay (Sn) derişimleri izlenmiştir. Sanhour Nehri nde birikimin diğer iki ekosistemden daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Balıkların yenen (et) ve yenmeyen (baş ve bağırsaklar) kısımlarında farklı düzeylerde birikimler gözlenmiştir. Mevsimsel olarak birikim oranları yaz > sonbahar > kış > ilkbahar şeklinde dağılım göstermektedir. Balık türleri arasındaki birikimlerin ise Solea aegyptiaca < Tilapia sp. < Mugil sp. şeklinde farklılık gösterdiği bildirilmiştir (Mansour ve Sidky, 2002). Yunanistan da özellikle Cu ve Zn derişimlerinin yüksek olduğu bildirilen Pamvotis Gölü nde bu metallerin birikimleri C. carpio, Silurus aristotelis, R. ylikiensis ve Carassius gibelio da kas, karaciğer ve gonad dokularında incelenmiştir. En yüksek metal birikimlerinin C. carpio ve R. ylikiensis de ve karaciğer ile gonad 30

44 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ dokularında olduğu saptanmıştır. Kas dokusundaki metal derişimlerinin ise insanların tüketimi için izin verilebilir düzeylerde olduğu bildirilmiştir (Papagiannis ve ark., 2004). Güney Afrika da insan aktivitelerinin su kalitesini olumsuz etkilediği Olifant Nehri nde O. mossambicus ve C. gariepinus da karaciğer, kas, solungaç ve deri dokularında Cu ve Zn birikimleri izlenmiştir. Doku ve organlarda Cu birikiminin karaciğer > solungaç > deri > kas şeklinde iken Zn birikiminin böyle bir sıralama oluşturmadığı tespit edilmiştir. Zamana bağlı birikim karşılaştırıldığında en fazla birikimin sedimente bağlı metallerin serbest kalması ve balıklara daha fazla ulaşması nedeniyle hızlı akış periyodunda olduğu bildirilmiştir. Türler arasındaki farklılıkların beslenme ve davranış değişikliklerinden kaynaklandığı ileri sürülmüştür. C. gariepinus dipten ve daha yüksek organizasyon düzeyindeki canlılar ile beslendiğinden bazı durumlarda daha yüksek göstermiştir (Kotze ve ark., 1999). Güney Afrika Kruger Ulusal Parkı içinde yer alan Olifant Nehri nde parkın içinde yer alan Balule ve batı sınırında yer alan Mamba da toplanan C. gariepinus örneklerinde, solungaç, karaciğer, kas ve deri dokularında Cr, Cu ve Fe birikimleri ve suların sıcaklık, ph, sertlik ve tuzluluğu incelenmiştir. En yüksek Cr derişimi solungaçta tespit edilmiş ve bu durum solungacın ilk absorbsiyon organı olmasına bağlanmıştır. Fe ve Cu ın yüksek derişimleri solungaçtan sonra, depo ve detoksifikasyon organı olan karaciğerde tespit edilmiştir. Cr birikiminin Mamba da ve Fe birikiminin ise Balule de yüksek olduğu bulunmuş ve Kruger Ulusal Parkının sürdürülebilirliğinin sağlanması için su kaltesinin sürekli izlenmesi gerektiği bildirilmiştir (Avenant-Oldewage ve Marx, 2000). Ağır metallerin dokulardaki dağılımları ve dokuların metallere gösterdiği duyarlılığın ve seçiciliğin belirlenmesi için metal ve farklı kirleticiler taşıyan dericilik endüstrisi atık sularının çeşitli derişimlerinin etkisinde kalan C. gariepinus dokularında Pb, Cr, Cu ve Zn birikimleri incelenmiştir. Metal dağılımlarının Pb > Cr > Cu > Zn olmak üzere derişime ve zamana bağlı olduğu bildirilmiştir. Karaciğerdeki metal birikiminin diğer dokulardan daha yüksek olduğu, bunu solungaç ve midenin izlediği gözlenmiştir (Gbem ve ark., 2001). Çevresel kirleticilerin balıklara etkilerini bireysel ve populasyon düzeyinde 31

45 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ değerlendirebilmek üzere biyoindikatörler yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Bulundukları ortamlarda balıkların sağlık durumları standart boy, ağırlık, CF, HSI ve GSI gibi biyometrik parametreleri ile değerlendirilmektedir (Farkas ve ark., 2000; Bervoets ve Blust, 2003; Khallaf ve ark., 2003; Pyle ve ark., 2005). Balaton Gölü nden toplanan 3 farklı balık türünde Cd, Cu, Pb, Hg ve Zn düzeyleri kas, karaciğer ve solungaç dokularında incelenmiştir. Birçok durumda doku ve organlardaki metal derişimleri ile balık büyüklüğü arasında ya ilişki bulunamamış ya da negatif bir ilişki tespit edilmiştir. Nadir olarak Hg, Cd ve Pb da pozitif ilişki de kaydedilmiştir (Farkas ve ark., 2000). Akdeniz den balıkçılar tarafından yakalanmış altı balık türünde karaciğer, kas ve solungaç dokularında Cd, Cr, Cu, Fe, Pb ve Zn derişimleri incelenmiş, en yüksek birikimin karaciğer, en düşük birikimin ise kasta olduğu gözlenmiştir. Ayrıca balık büyüklüğü ve uzunluğu ile metal birikimleri arasında negatif bir ilişki olduğu bildirilmiştir (Canlı ve Atlı, 2003). Pyle ve ark., (2005) Sudbury, Ontario ve Kanada civarındaki 12 gölden toplanan su, sediment ve P. flavescens in karaciğer, kas ve bağırsak dokusu örneklerinde metal derişimlerini karşılaştırmışlardır. Göller su kalite özelliklerine göre üç grupta değerlendirilmiştir. İlk grup referans olmak üzere ikinci grup göllerde alkalinite, iletkenlik, sertlik, ph, suda metal (özellikle Se) ve sedimentte Cu ve Ni derişimlerinin yüksek olduğu saptanmıştır. Üçüncü grupta ise ph nın, su ve sedimentte Cu derişiminin ve yalnız sedimentte Ni derişimlerinin yüksek, alkalinite, iletkenlik ve metallerin ara değerlerde ve sertlik ile sudaki Al ve Fe derişimlerinin ise düşük olduğu belirlenmiştir. Endüstriyel işletmelerden uzaklaştıkça su ve sedimentteki çoğu metal derişimi azalırken Cu ve Ni in sedimentte biriktiği bildirilmiştir. Üçüncü grup balıklarda karaciğer dokusunda metallerin çoğunun, kas ve bağırsakta Zn derişiminin yüksek ve erkek balıklarda GSI nın düşük olduğu gözlenmiştir. İkinci grup balıklarda ise karaciğer, kas ve bağırsak Se derişimleri ve CF, HSI ve erkek balıklarda GSI yüksektir. Birinci grup balıklarda ise dişi GSI yüksektir. Karaciğer Cd birikimi CF ile ters orantılıdır ve su sertliğinin bir işlevi olarak güçlü, lineer olmayan bir inhibisyon sergilemektedir. Bu çalışmada suda Cd belirlenemediği için branşiyal Ca +2 alınımının sert göl sularında besinle Cd 32

46 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ alınmasının azalmasında küçük bir rol oynadığı düşünülmektedir (Pyle ve ark., 2005). Mısır, Al-Minufiya Şehri nde ağır metal ve pestisit kirliliği tespit edilmiş olan Shanawan drenaj kanallarında O. niloticus populasyonun bazı biyometrik indisleri (boy-ağırlık ilişkisi, CF, yaş, büyüme, mortalite, GSI ve doğurganlık) incelenmiştir. Mevsimsel değişimlerin ve coğrafik özelliklerin boy, ağırlık, kondüsyon, üreme, gelişme ve ölüm oranlarındaki değişimleri etkiledikleri ve ötrofikasyon ile kirliliğin bu indislere etkilerine katkıda bulundukları bildirilmiştir. Bu çalışmada yalnızca dişi örneklerde GSI nın pestisit ve ağır metaller ile önemli derecede uyumlu olduğu gözlenmiştir (Khallaf ve ark., 2003). Belçika da belirgin şekilde Cd ve Zn kirliliğinin bulunduğu Flemenk Bölgesi ndeki ova nehirlerinde 14 farklı istasyonda ve Gobio gobio dokularında Cd, Cr, Cu, Ni, Pb ve Zn derişimleri analiz edilmiştir. Dokulardaki metallerin su ve sedimentle ilgili olduğu bildirilmiştir. Bazı bölgelerde Cd ve Zn derişimlerinin referans değerler ve literatürler ile karşılaştırıldığında yaklaşık 50 kat fazla olduğu tespit edilmiştir. CF nin de örnekleme alanları arasında önemli farklılıklar gösterdiği, fakat doğrudan metal derişimleri ile ilgili olmadığı bildirilmiştir. CF nin metal dağılımından bağımsız olarak her zaman düşük olduğu gözlenmiştir (Bervoets ve Blust, 2003). Meksika nın batısında Ameca Nehri nde kirlilik düzeylerine göre seçilen iki istasyon; referans alan olan El-Rincon kaynak kısmı ve 2 km aşağısında şeker endüstrisi atıklarını alan De La Vega rezervuarında yaşayan Ameca splendens ve Goodea atripinnis populasyonları üzerinde kirliliğin etkileri biyomarkır ve biyoindikatörler kullanılarak incelenmiştir. Bulgular De La Vega rezervuarının özellikle A. splendes üzerinde olmak üzere daha fazla stres oluşturduğunu göstermiştir. Balıkların evsel atıklarla kirlenmiş alanda bol miktarda besin bulabildikleri için CF nin yüksek olduğu ve buna bağlı olarak kirliliğin oluşturduğu baskıya karşı koyma güçlerinin artmış olabileceği bildirilmiştir. Kirlenmiş alanda kaydedilen yüksek HSI nın hidrokarbonların etkisinde karaciğerde gerçekleşen hipertrofiden kaynaklanabileceği bildirilmiştir. Atıklardaki organik kirleticiler ve metallerin etkileri nedeniyle, CF ve HSI nın aksine GSI düşüktür (Tejeda Vera ve 33

47 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ ark., 2007). Camanducaia Nehri nde (Sao Paulo, Brezilya) kirlenmemiş ve işlenmemiş evsel atıkların katıldığı iki alanda Astyanax fasciatus da hematolojik parametreler ve solungaç fizyolojisine ek olarak CF ve GSI değerleri de incelenmiştir. Erkek ve dişilerde CF değerinin ve dişilerin GSI değerlerinin kirli alanlarda önemli düzeylerde yüksek olduğu bildirilmiştir (Alberto ve ark., 2005). Ronisz ve ark., (1999) Zoarces viviparus da biyotransformasyon ve antioksidant enzim aktivitelerinin değişimlerini 12 ay boyunca izleyerek kirlilik değerlendirdikleri İsveç ve Almanya çevre çalışmalarında, çalışma süresi boyunca balıkların sağlığı ve üreme durumunu takip edebilmek için GSI ve karaciğer somatik indeksi (LSI=HSI) izlemişlerdir. LSI, çeşitli dalgalanmalar oluşsa da önemli bir değişim göstermemiştir. Fransa Charallone Nehri nde atık su işleme fabrikası çıktılarının balıklar üzerine etkilerinin değerlendirildiği çalışmada özellikle Leuciscus cephalus da ölçülen HSI nın kirleticinin etkisinde karaciğer büyümesine bağlı olarak arttığı bildirilmiştir (Komsala ve ark., 1998). Bu çalışmalarda görüldüğü gibi çevre kirliliği çalışmalarında biyoindikatörler erken uyarı sağlama potansiyeline sahip olmadıklarından tek başlarına değil ya kirleticilerin doğrudan ölçümleri ile birlikte ya da erken uyarı sağlayan araçlar olarak kullanılan biyomarkırlar ile birlikte değerlendirilmişlerdir. Kirleticilerin ROS üretimi ile oksidatif stres oluşumuna ve lipit peroksidasyonuna neden olduğu bilinmektedir. Reaktif bileşiklere karşı savunma, antioksidant sistem tarafından sağlanmaktadır. Antioksidant sistem elemanları, GSH ve GSH bağımlı enzimler ile lipit peroksidasyonu oksidatif stres biyomarkırları olarak kullanılmaktadır. İspanya Bernesga Nehri nde birçok kimyasal endüstrisinin atıklarının boşaltıldığı noktadan akıntı yönünde ve ters yönde yakalanan G. gobio ve R. arcasii de karaciğerde GSH içeriği, GSH-bağımlı olan GST, GPx ve GR enzim aktiviteleri ile lipit peroksidasyonundaki farklılıklar incelenmiştir. Akıntı yönünde yakalanan balıklarda GSH derişimi ve GST aktivitesi azalma eğilimi göstermiştir. GPx aktivitesi yalnız G. gobio karaciğerinde ve GR aktivitesi yalnız R. arcasii 34

48 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ karaciğerinde önemli derecede artmıştır. Lipit peroksidasyonu yalnız G. gobio da küçük ve önemli olmayan bir artış gösterirken R. arcasii de değişim gözlenmemiştir. GSH ve GST enzim aktivitesinin detoksifikasyonda kullanılmalarından dolayı azalmış ve lipit peroksidasyonuna karşı koruma sağlamış olabileceği ileri sürülmüştür. Veriler GSH sistem elemanlarının kimyasal kirlenmenin duyarlı indikatörleri olduğunu ve türler arasında duyarlılığın değişebildiğini göstermektedir (Almar ve ark., 1998). Nil Nehri nin evsel (Ismailia ve El-Bahr El-Azam) ve endüstriyel olarak (Shubra ve El-Tebin) kirlenmiş alanlarından C. lazera ve O. niloticus toplanmıştır. Su örneklerinde endüstriyel atıklar ve metal işleme atıklarından dolayı Ni, Co, Cu, Se, Cd ve Pb derişimlerinin yüksek olduğu bildirilmiştir. Balıkların karaciğer ve böbrek dokularında antioksidant enzimler laboratuvar koşullarındaki kontrol grubu ile karşılaştırılmış ve tüm kirli alanlarda O. niloticus da, karaciğer ve böbrek dokularında GST, GR ve GPx aktivitelerinin kontrol grubuna göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Buna karşın El-Bahr El-Azam, Shubra ve El-Tebin de C. lazera da karaciğer ve böbrekte GST aktivitesinin düşük olduğu bulunmuş ve her iki balık türünün kirleticilere karşı farklı duyarlılık gösterdikleri ileri sürülmüştür (Hamed ve ark., 2003). Portekiz in güneydoğusunda Guadiana Havzası nda nispeten temiz olan Xevora Nehri ve en büyük bakır madenine yakın olan Oeiras Nehri nde L. alburnoides ile Ocak-Ekim (1997) ayları arasında metallerin birikim düzeyleri ve antioksidant enzim aktiviteleri kullanılarak mevsimsel izleme yapılmıştır. Kirlenmiş alanda yakalanan balıklarda karaciğerde Cu ve Se derişimleri her zaman referans alandaki balıklardan daha yüksektir. Antioksidant enzimlerden SOD aktivitesi önemli bölgesel değişim göstermezken, gözlenen mevsimsel değişimlerin balığın yaşam döngüsü ile ilgili olabileceği bildirilmiştir. GST aktivitesi kirli alanda (bahar hariç) daha yüksektir. Her iki bölge karşılaştırıldığında bu değişimin Cu ve Se derişimleri ile ilgili olduğu ve yüksek GST aktivitesinin bu elementlerin yüksek düzeylerinin sürekli etkisine karşı gelişen metabolik bir adaptasyon olduğu ileri sürülmüştür (Lopes ve ark., 2001). Hindistan da Yamuna Nehri nde kirlilik faktörleri farklı olan Panipat ve Agra 35

49 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ bölgelerinden yakalanan Wallago attu da karaciğer, solungaç ve böbrek dokularında çeşitli oksidatif stres biyomarkırları incelenmiştir. Ayrıca GSH ve lipit peroksidasyon düzeyleri de değerlendirilmiştir. SOD, GR, GSH ve lipit peroksidasyonunun Panipat bölgesinden toplanan balıklarda daha yüksek olduğu bildirilmiştir. Bu bölgeden yakalanan balıklarda GPx aktivitesinin solungaç ve böbrek dokularında yüksek, karaciğerde ise düşük olduğu bulunmuştur. Karaciğer ve böbrekte CAT aktivitesinin önemli derecede azaldığı ve solungaçtaki azalmanın önemli olmadığı belirtilmiştir. GPx ve CAT değişen yanıtlar göstermiştir. Su kimyası verileri karşılaştırıldığında, yüksek BOD, COD, ph ve düşük çözünmüş oksijen ile Panipat bölgesinin Agra bölgesinden çok daha kirli olduğu gözlenmiştir. Endüstriyel aktivite profiline bakıldığında Panipat bölgesinin yoğun endüstriyel aktivitenin yanında tarımsal uygulamalarda aşırı kullanılan kimyasalları da taşıdığı görülmektedir (Pandey ve ark., 2003). Douro Halici nde Mayıs 2001 ve Mayıs 2002 periyodunda yakalanan M. cephalus ve Platichthys flesus da antioksidant savunma düzeyleri SOD ve CAT enzimleri ile ve oksidatif hasar lipit ve protein oksidasyonları ile belirlenmiştir. M. cephalus karaciğerinde SOD ve CAT aktivitesinin P. flesus dan daha yüksek olduğu bulunmuştur. Depurasyon amaçlı uygulanan bir aylık tutsaklık süresi M. cephalus da antioksidant enzim aktivitesini azaltırken, P. flesus da, deneme periyodu boyunca yem yemediklerinden yanıtların tutarlı olmadığı ve yanıtların açlık koşullarından etkilendiği bildirilmiştir. Lipit peroksidasyonu P. flesus da bir aylık tutsaklıkta artarken M. cephalus da yalnızca yaz ve sonbaharda bir artış gözlenmiştir (Ferreira ve ark., 2005). Seyhan Baraj Gölü nde kirli ve temiz olmak üzere iki ayrı istasyondan toplanan sazangiller ailesine ait tatlı su balıklarında karaciğer dokusunda GST, laktik dehidrojenaz (LDH), CAT, glukoz-6-fosfat dehidrojenaz (G6PDH), SOD ve MDA düzeyleri karşılaştırılmış ve kirli alandan toplanan örneklerde tüm değişkenlerin önemli düzeyde etkilendiği bildirilmiştir. Kirli istasyonda CAT ve GST düşük iken, LDH, G6PDH, SOD enzim aktiviteleri ve MDA düzeyleri artmıştır. HSI nın kirli alanda önemli derecede yüksek olduğu ve bunun artan karaciğer ağırlığı ve yağ içeriğinden dolayı oluşan hasardan kaynaklı olabileceği bildirilmiştir. Büyük 36

50 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ olasılıkla kirliliğin yeme ulaşmayı engellemesine bağlı olarak CF değerinin düşük olduğu bulunmuştur (Gül ve ark., 2004). Pestisitlerin ve ağır metallerin balıklarda neden oldukları nörotoksisitenin belirlenmesinde ChE enzim aktiviteleri yaygın olarak kullanılan ve oldukça duyarlı biyomarkırlardır. Oldukça kirli olan Reconquista Nehri nde (Arjantin) kafeslenmiş C. carpio ve alandan yakalanan Cnesterodon decemmaculatus beyin dokularında AChE aktivitesi incelenerek kirliliğin uzun süreli etkisi değerlendirilmiştir. Enzim analizinin C. decemmaculatus da, fazla kirli alanlarda daha etkili olduğu bildirilmiştir. Nehir suyunun fiziksel ve kimyasal özellikleri dikkate alındığında, AChE aktivitesinde gözlenen azalmanın kısmi olarak çözünmüş ağır metal derişimlerinin uzun süreli artışına bağlanabileceği önerilmiştir (De La Torre ve ark., 2002). Meksika da yüksek toprak erozyonu ile birlikte tarımsal bir bölgede yer alan Ignacio Ramirez Havzası nda Chirostoma riojai solungaç ve kas dokularında AChE, gama-glutamil transpeptidaz (γ-gt) ve lipit peroksidasyonu gölün iklimini yansıtan üç ayrı dönemde (Mayıs 1996, Eylül 1996 ve Mart 1997) incelenmiştir. Ayrıca suda, fitoplankton, zooplankton ve balıklarda organofosforlu ve karbamat pestisit birikimleri de karşılaştırılmıştır. Pestisitler suya oranla alglerde 2-10 kat, zooplaktonda kat ve balıklarda kat birikim göstermiştir. Pestisitlerin etkisi ile oluşan çevresel strese yanıt olarak balıklarda γ-gt ve lipit peroksidasyonu artmış ve AChE aktivitesi azalmıştır. Bu kirleticilerin balıklarda birikimi ve insanlardaki birikim potansiyelinin tehdit olarak algılandığı belirtilmiştir (Favari ve ark., 2002). İngiltere de Humber, Mersey, Tamar, Tees, Tyne ve Wear nehirlerinin denize döküldükleri yerlerde 16 istasyonda P. flesus un kas dokusunda ChE aktiviteleri belirlenerek nörotoksik kirleticilerin varlığı ve derişimleri incelenmiştir. Veriler referans alan Alde Nehri nden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Oniki istasyonda ChE aktivitesinin önemli oranda azaldığı gözlenmiştir. Potansiyel nörotoksisite düzeylerinin Mersey > Tyne, Tees, Tamar, Humber > Alde > Wear şeklinde olduğu bildirilmiştir. Kolinesteraz aktivitesinin eşey, büyüklük, GSI, HSI ve CF ile korelasyon analizleri bu değişkenlerin nöral aktiviteyi etkilemediğini 37

51 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ göstermiş ve ChE aktivitesindeki azalmanın kirletici aracılıklı olduğuna karar verilmiştir (Kirby ve ark., 2000). Fransa da kirli ve temiz nehirlerden alınan L. cephalus da kas dokusunda ChE aktivitesi belirlenmiştir. Yapılan istatistiklerden, ChE aktiviteleri ve balık uzunluğu arasında istatistiksel olarak genel bir ilişki gözlenmiş ve daha büyük balıkların daha düşük ChE aktivitesine sahip olduğu ileri sürülmüştür. Alanlar arasındaki ChE aktivitelerinde belirlenen önemli farklılıkların bu bölgelerden yakalanan balıkların uzunluk farklılıklardan kaynaklanabileceği bildirilmiştir (Flammarion ve ark., 2002). İtalya da oldukça ötrofik bir acı su ekosistemi olan Orbetello Lagünü nde dört alandan toplanan Zosterisessor ophiocephalus ve M. cephalus örneklerinde klorlanmış ve aromatik hidrokarbonların etkileri karaciğerde EROD ve benzo (a) piren monoksijenaz ölçümü ile HSI, OP ve C pestisitlerin etkileri solungaç ve beyinde AChE aktivitesi ölçümü ile değerlendirilmiştir. Yumurta olgunlaşması ve histolojisi için GSI kullanılmıştır. Orbetello kasabası kanalizasyon işleme fabrikasının yakınlarından yakalanan örneklerde HSI nın yüksek olduğu bildirilmiştir. Referans alanlarda (Albegra Nehri ve Nassa Kanalı) her iki türde gözlenen düşük beyin AChE aktivitesinin oosit gelişimindeki anormallikler ile ilgili olduğu ve bu bölgelerin OP ve C pestisitler ile kirlenmiş olabileceği ileri sürülmüştür (Corsi ve ark., 2003). İtalya da Salento Yarımadası nda, şehirleşmenin olduğu ve olmadığı kıyı şeridinden seçilen istasyonlarda Mullus barbatus beyin ve karaciğer dokularında ve Mytilus galloprovincialis sindirim sistemi ve tüm yumuşak dokusunda AChE ve antioksidant enzimler CAT ve GPx aktiviteleri birlikte değerlendirilmiştir. M. galloprovincialis de AChE aktivitesinde alanlar arasında önemli farklar gözlenmiştir. En yüksek ve en düşük aktivite arasında %50 oranında fark vardır. Şehirleşmenin olmadığı istasyonlarda gözlenen AChE aktivitesindeki azalma pestisitlerin tarımsal alanlardan denize akması ve endüstri ve liman etkisindeki istasyonlarda gözlenen azalma ise pestisitlerin yanı sıra ağır metallerin de inhibisyona neden olabileceği ile açıklanmıştır. M. galloprovincialis de farklı istasyonlarda ölçülen AChE aktivitesi ile CAT aktivitesi arasında ve M. barbatus da ise AChE aktivitesi ile GPx aktivitesi arasında negatif korelasyon olduğu bildirilmiştir. Çevre izleme programlarında 38

52 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ pestisitler gibi kimyasal kirleticilerin etkilerini belirlemede AChE ve antioksidant enzimlerin birlikte değerlendirilmesinin faydalı olduğu ileri sürülmüştür (Lionetto ve ark., 2003). Mısır, Nijerya gibi özellikle Afrika nın kuzeyinde ve Türkiye nin güney kısmında yaygın olarak dağılım gösteren C. gariepinus, nehirler, lagünler ve havzalarda, hatta acı (tuzlu) sularda ve hemen tüm kurumuş havuzlarda bol miktarda bulunan tropik ve sub-tropik bir türdür. Strese dayanıklılığı ve insanlar tarafından besin olarak tüketilmesinden dolayı laboratuvar çalışmalarında ve çevre kirliliğinin akuatik canlılara etkilerinin ve genel sağlık durumlarının değerlendirildiği çalışmalarda model olarak kullanılmaktadırlar (Adham ve ark., 1999; Appelbaum ve Kamler, 2000; Yalçın ve ark., 2001; Adham, 2002; Hamed ve ark., 2003). Yalçın ve ark., (2001) Ekim Eylül 1998 döneminde Hatay, Asi Nehri üzerinde yaptıkları çalışmada C. gariepinus un bu bölgede su sıcaklığının o C olduğu Mayıs-Ağustos ayları arasında ürediğini bildirmişlerdir. Dişi ve erkeklerin 1 yaşında eşeysel olgunluğa erişmeye başladıkları, 2 yaşında tüm populasyonun olgunlaştığı tespit edilmiş ve balık ağırlığı ile yumurta verimi arasında doğrusal bir ilişki olduğu önerilmiştir. Mısır Maryut Gölü nde kirliliğin değerlendirilmesi için suyun fiziksel ve kimyasal özellikleri ve C. gariepinus karaciğer, kalp ve böbrek dokularında biyokimyasal değişimler incelenmiştir. Suda Cd, Cu, Fe, Pb, Mn, Hg, Ni, Zn derişimleri, bulanıklık, kimyasal oksijen gereksinimi ve amonyak azotu gölün kirli kısmında oldukça yüksek çıkmıştır. Alanin aminotransferaz, aspartat aminotransferaz, LDH, kreatin kinaz, ChE aktivitelerinin ve glukoz ve kreatinin derişimlerinin yüksek olduğu bulunmuştur. C. gariepinus un yaşadığı ortamdaki kirlilik düzeyine uyum sağladığı ileri sürülmüştür (Adham, 2002). Yeni yumurtadan çıkmış C. gariepinus larvalarında pestisit malathion etkisinde omurga oluşumunda deformasyonlar olduğu bildirilmiştir (Lien ve ark., 1997). C. gariepinus da petrol tarafından tetiklenen serbest radikal toksisitesi değerlendirilmiştir. Çeşitli yüzdelerle hazırlanmış su-yağ dispersiyonlarının 28 günlük etkisinde, CAT ve SOD ilk 7 günde önemli düzeyde azalırken sonraki günlerde özellikle yüksek derişimlerde artmıştır. Tüm dokularda artan lipit 39

53 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ peroksidasyonu, SOD ve CAT aktiviteleri balıklardaki oksidatif stresi yansıtabilmektedir. Enzim aktivitelerindeki artışların, petrol hidrokarbonlar tarafından tetiklenen serbest radikal toksisitesinden balıkları korumak için adaptif bir yanıt olduğu bildirilmiştir (Achuba ve Osakwe, 2003). Fitalat, benzen ve siklohekzan (Nijerya da kentsel atık suların temel bileşenleri) ile kirlenmiş suların C. gariepinus un hücresel sistemlerine etkileri değerlendirilmiştir. Kirli sularda 56 gün süre ile kültüre alınan balıkların kalp, karaciğer, böbrek, beyin ve kan dokularında alkalin fosfataz, asit fosfataz, alanin transaminaz, aspartat transaminaz, LDH, γ-gt enzim aktiviteleri ölçülmüştür. Enzim aktivitelerinde kirli alanda kültüre alınan balıklarda kontrole göre önemli düzeylerde azalma olduğu gözlenmiştir. Membran bütünlüğünün bozulmasına bağlı olarak dokularda işlev bozuklukları meydana gelebileceği ve kirlenmiş sularda yetiştirilmiş C. gariepinus un tüketilmesinin halk sağlığı için tehlike oluşturduğu bildirilmiştir (Adeyemi ve ark., 2009). C. gariepinus ticari öneme sahip bir tür olduğundan çalışmalar genellikle üretim potansiyelini, et verimini ve ürün kalitesini arttırmaya yöneliktir (Yong- Sulem ve ark., 2006; Toko ve ark., 2007). Adana, Aşağı Seyhan Ovası drenaj kanalları sulamadan dönen suların yanı sıra evsel ve endüstriyel atık suları da alarak Akyatan Gölü ve denize ulaşmaktadır. Aşağı Seyhan Ovası verimli topraklarında sürdürülen yoğun tarımsal faaliyetlerden kaynaklanan besin maddesi yüklerinin, bölgedeki yüzey ve yer altı su kaynakları için önemli bir kirlilik potansiyeli yarattığı bildirilmiştir. Besin maddesi yükleri tarımsal alanlara ek olarak evsel ve endüstriyel deşarjlardan da kaynaklanmaktadır. Bu çalışmada söz konusu besin maddelerinin ASO da bulunan drenaj kanallarındaki taşınması matematiksel modelleme yöntemi ile incelenmiştir. TD0 ın Seyhan Nehri ne birleştiği noktada yüksek besin yüklenmesine neden olduğu tespit edilmiş ve bu parametrelerde meydana gelecek değişimleri önceden saptayabilmek üzere uygun matematiksel bir modelleme yapılmıştır (Aslan ve ark., 1999). Başka bir modelleme çalışmasında çözünmüş oksijen, biyolojik oksijen gereksinimi, amonyak ve fosfat bileşikleri de izlenmiş ve Aşağı Seyhan 40

54 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Nehri nin özellikle sıcaklığın yüksek ve akımın minimum olduğu dönemlerde drenaj kanalları ile taşınan evsel ve endüstriyel kirleticilerden olumsuz olarak etkilendiği bildirilmiştir (Yüceer ve İnkayalı, 2004). Endüstriyel kuruluşlardan ve yoğun yerleşim alanlarından gelen özellikleri farklı çok çeşitli atık suların katıldığı TD7 drenaj kanalında seçilen beş farklı noktadan alınan örneklerle tarımsal sulama suyu olarak da kullanılan kanal suyunun biyolojik, fiziksel ve kimyasal özellikleri mevsimsel olarak değerlendirilmiştir. Askıda katı, elektriksel iletkenlik, BOD, kimyasal oksijen ihtiyacı (KOD) ve toplam koliform düzeyleri ölçülmüştür. Ayrıca bazı noktalarda sedimentte Pb, Cd, Ni, Cu, Mn, Zn ve Fe birikimleri de incelenmiştir. TD-7 drenaj kanalına evsel ve endüstriyel atık suların boşaltılmasından dolayı yürürlükte olan düzenlemelere göre suyunun tarımsal amaçlarla kullanıma uygun olmadığı bildirilmiştir (Zaimoğlu ve ark., 2006). Aşağı Seyhan Ovası tarımsal drenaj sistemlerindeki ağır metal kirliliği ve total kirlilik etmenlerinin balıklara etkilerinin değerlendirildiği bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu sistemler C. gariepinus için uygun yaşama ortamları oluşturmaktadır. Düşük oksijen düzeyleri ve düşük su kalitesine dayanıklı olduklarından ASO drenaj kanallarında bol miktarda bulunmaktadırlar. Bu çalışmada, Aşağı Seyhan Ovası drenaj kanallarında, tarımsal, evsel ve endüstriyel kaynaklardan gelen kirlilik etmenleri ile bunların C. gariepinus a etkileri incelenerek drenaj sistemlerindeki kirlilik düzeylerinin karşılaştırılması amaçlanmıştır. Bunun için, su kalite parametreleri, su ve dokuda ağır metal derişimleri, populasyonun sağlığını değerlendirmek üzere biyoindikatörler, oksidatif stres biyomarkırları olarak enzimatik antioksidantlar SOD ve CAT ile GSH ve GSH bağımlı enzimler GPx, GR ve GST aktiviteleri, lipit peroksidasyonu ve nörotoksisite biyomarkırları olarak AChE ile BChE enzim aktivitelerindeki farklılıklar değerlendirilmiştir. 41

55 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 42

56 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 3. MATERYAL ve YÖNTEM 3.1. Arazi Çalışmaları İstasyonların Seçilmesi Araştırma ASO da drenaj sistemlerinde kirliliğe yol açan kaynakların farklılığına göre seçilen beş ayrı istasyonda yürütülmüştür. 1. İstasyon: Referans bölge olarak seçilmiştir. Aşağı Seyhan Ovası nda sulama kanallarına suyun dağıtılmadan önce toplandığı alan olan Eski Baraj dır. 37 o K. (kuzey, enlem), 35 o D. (doğu, boylam). Endüstriyel ve tarımsal aktivitenin olduğu alanların kuzeyinde kalmaktadır. Şekil İstasyon. Referans istasyon; Seyhan Nehri üzerinde, Eski Baraj 43

57 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 2. İstasyon: Abdioğlu Köyü civarı; YD 1 drenaj kanalı tarım alanları içerisinde oluşup yine bu alanda biter. Bahçe bitkileri yetiştiriciliğinin yoğun olarak yapıldığı bir bölgedir, tarımsal aktiviteden kaynaklanan kirliliği temsil etmektedir. 36 o K., 35 o D. Şekil İstasyon. Abdioğlu Köyü civarı, YD1 drenaj kanalı. Narenciye Bahçeleri 44

58 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 3. İstasyon: Tabaklar Köyü civarı; YD 4 drenaj kanalı Doğankent ve Solaklı Beldesinden gelen evsel atıklar ve bölgedeki çeltik tarlalarından gelen drenaj sularını taşır. Evsel ve tarla bitkileri yetiştiriciliğinden kaynaklı tarımsal kirliliği temsil etmektedir. Daha sonra başka drenaj kanalları ile birleşerek denize ulaşmaktadır. 36 o K., 34 o D. Şekil İstasyon, Tabaklar Köyü civarı YD4 drenaj kanalı. Çeltik Tarlaları 45

59 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 4. İstasyon: Yolgeçen köyü civarı; TD 7 drenaj kanalı tekstil, yağ ve mısır işleme fabrikalarının atık sularının bırakıldığı bir kanaldır. Endüstriyel atık sular sebebi ile askıda katı madde miktarı fazla, boyar maddeler nedeni ile rengi siyaha yakın ve kokuludur. Endüstriyel kirliliği temsilen seçilmiştir. TD 0 kanalı ile birleşerek önce nehre sonra denize ulaşmaktadır. 36 o K., 35 o D. Şekil İstasyon, Yolgeçen Köyü civarı, TD7 drenaj kanalı 46

60 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 5. İstasyon: Küçük Karataş Köyü civarı; YD 2 drenaj kanalı YD1 ile birleşerek Ceyhan Nehri boyunca tarımsal aktivitenin yoğun olduğu bölgelerden geçerek denize ulaşır. Çevredeki yerleşim alanlarından gelen evsel atık sularının katılmasından dolayı evsel ve tarımsal kirliliği temsil etmektedir. 36 o K., 35 o D. Şekil İstasyon, Küçük Karataş Köyü civarı YD2 drenaj kanalı 47

61 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 48

62 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Sulama mevsiminin sonunda, Ekim ve Kasım ayları (2005) süresince sabah erken saatlerde noktasal olarak su ve balık örneklemesi yapılmıştır Su Örneklerinin Alınması Örneklemeler için yıkama suyu ile yıkanıp, saf su ile durulandıktan sonra etüvde kurutularak hazırlanan 5 L ve 1.5 L lik pet şişeler kullanılmıştır. Suda metal analizleri için 5 L lik ve suyun fiziksel ve kimyasal özelliklerinin analizleri için 1.5 L lik pet şişeler hava kalmayacak şekilde iyice doldurup, ağızları sıkıca kapatıldıktan sonra karanlıkta ve buz içerisinde, analiz edilmek üzere laboratuvara taşınmıştır. Suyun sıcaklık, ph (WTW MultiLine P3 ph/lf-set), tuzluluk, elektriksel iletkenlik (EC) (YSI Model 33 S-C-T Meter), oksijen miktarı (YSI 550A) ve ışık geçirgenliği (Secchi diski) çalışma alanında ölçülerek kaydedilmiştir. Ayrıca biyolojik ve kimyasal olarak çok kısa sürede değişebilen nitrat, nitrit, amonyak, klor ve sülfür derişimleri de hızlı ölçüm sağlayan kitler aracılığı ile (Palintest Fotometre Su Test Tabletleri) çalışma alanında fotometrik olarak (YSI 9000 Photometer) ölçülmüştür. Alkalinite, sertlik, fosfat, sülfat ve flor derişimleri aynı gün içerisinde laboratuvarda fotometrik olarak analiz edilmiştir. Askıda, çökebilen ve toplam katı miktarları da daha sonra gravimetrik yöntemle ölçülmüştür. Su örneklerinin EC bulguları Amerika Birleşik Devletleri Tuzluluk Laboratuvarı Sınıflama Sistemine göre ve klor ile sülfat iyonları Schofield Sistemine göre değerlendirilerek sulama suyu olarak kalitesi belirlenmiştir (Çizikçi, 2003). Su örneklerinin kirlilik düzeylerini karşılaştırmak üzere kalite sınıflamaları Su Kirliliği Kalite Yönetmeliğine (S.K.K.Y) göre değerlendirilmiştir (Resmi Gazete, 1991). Ayrıca su kalitesini etkileyen etmenlerin balıkların yaşamlarını sürdürebilmeleri için tolere edilebilir düzeyleri Swann (2000) ile karşılaştırılmıştır Balık Örneklerinin Toplanması Belirlenen istasyonlardan atrap ve pinter ağlar ile yakalanan balıklar, taşımadan kaynaklanabilecek stresi en aza indirmek üzere doğal ortamlarından alınan su ve 49

63 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ çamur içerisinde, ısı yalıtımlı kaplarda, karanlıkta canlı olarak laboratuvara taşınmıştır. Balıkların boy ve ağırlıkları kaydedilmiştir. Beyin omurilik bağlantısı kesildikten sonra anüsten ağza kadar kesilerek açılmış ve karaciğer, kas ve beyin dokuları buz üzerindeki kaplara alınarak metal birikimi ve enzimatik çalışmaların yürütülmesi için ikiye ayrılmıştır. Dokular % 0.59 lik NaCl izotonik çözeltisi ile yıkanmış ve tartılıp ayrı ayrı paketlenerek analiz zamanına kadar 80 o C de saklanmıştır. Ayrıca balıkların yaş tayini için omurgadan parça alınmıştır. Şekil 3.7. C. gariepinus diseksiyonu 3.2. Laboratuvar Çalışmaları Kimyasal Maddeler Asetiltiyokolin iyodür Sigma Bakır Sülfat CuSO 4.5H 2 O Sigma di-potasyum Hidrojen Fosfat K 2 HPO 4 Merck di-sodyum Hidrojen Fosfat Na 2 HPO 4.7H 2 O Merck Etilendiamin tetraasetik Asit EDTA Sigma Etopropazin Sigma 50

64 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Folin-Ciocalteu s Fenol Ayıracı Sigma Redükte Glutatyon GSH Sigma Glutatyon Redüktaz GR Sigma Hidrojen Peroksit H 2 O 2 Merck Ksantin Merck Ksantin Oksidaz XOD Sigma Lauril Sülfat SDS Sigma Piridin Merck p-iyodonitrotetrazolyum violet INT Sigma Potasyum Dihidrojen Fosfat KH 2 PO 4 Merck Sodyum Dihidrojen Fosfat NaH 2 PO 4.2H 2 O Merck Sodyum Hidroksit NaOH Merck Sodyum Karbonat Merck Sodyum Klorür NaCl Merck Sodyum Potasyum Tartarat Sigma Sükroz Merck Yumurta Albumini British Drug Corp. t-butil hidroperoksit Sigma Tris Baz Sigma Tris Hidroklorid Tris HCl Sigma n-butanol Merck 1,1,3,3 -Tetrametoksipropan Sigma 2-Tiyobarbitürik Asit TBA Merck 3-(Siklohekzilamino)-1-Propan Sülfanik Asit CAPS Sigma 5-5 -Ditiyo-bis (2-Nitrobenzoik Asit) DTNB Sigma b-nikotinamid Adenin Dinükleotid Fosfat b-nadph Sigma Cihazlar ve Diğer Gereçler 1. Analitik Terazi Sartorius Analytic A200s 2. Benmari Nüve BM

65 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 3. Buz Makinası Scotsman AF Distile Su Cihazı Kotterman Homojenizatör Janke&Kunkel Ultra-Turrax T Otomatik Pipetler Eppendorf, Labart, Biohit 7. ph metre Hanna Instruments HI Santrifüj (Soğutmalı) Jouan MR 23i 9. Santrifüj Hettich EBA 8S 10. Terazi Sartorius BP 310 S 11. UV Spektrofotometre Shimadzu UV mini Suda Toplam Katı, Askıda Katı ve Çökebilen Katı Madde Miktarlarının Belirlenmesi. Toplam katı ve askıda katı madde miktarlarını belirlemek için kullanılan yöntem gravimetrik ölçüm esasına dayanmaktadır. Toplam katı maddenin belirlenmesi için 1 L su örneği, darası alınmış filtre kağıdından (Whatman GF/C; mikrofiber filtre) vakumlanarak süzülür. Üzerinde kalan maddeler ile birlikte filtre kağıdı 100 o C de sabit tartıma gelinceye kadar kurutulur ve tartılır, bu ağırlıktan kağıdın başlangıçtaki ağırlığının farkı toplam katı madde miktarını verir. Çökebilen katı madde ve askıda katı maddenin belirlenebilmesi için numune bir gün süre ile dinlendirilir ve karıştırılmadan üstteki berrak kısım alınarak aynı işlemler uygulanır. Filtre kağıdının son ağırlığı ile ilk ağırlığı arasındaki fark askıda katı madde miktarını verir. Çökebilen katı madde miktarı da toplam katı miktarından askıda katı madde miktarının farkı alınarak bulunur (APHA, 1995) Balıklarda Omurgadan Yaş Tayini C. gariepinus pulsuz bir balık olduğu için yaş tayininde omurgadan faydalanılmıştır. Örneklerin diseksiyonu sırasında alınan omurlar dördüncü omurdan itibaren bistüri ile tek tek ayrılır ve % 4 lük NaOH içerisinde bekletilir. Yumuşayan dokular kemik üzerinden uzaklaştırılır ve omurlar etil alkol içerisinde bekletilir. 52

66 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Alkolden çıkarılan omurlar matlaşır ve saat camında ksilol eklenerek parlatılarak stereomikroskop ile omur üzerindeki koyu renkli halkalar sayılarak yaş tespiti yapılır (Göçer ve Ekingen, 2005) Metal Derişimlerinin Belirlenmesi Su Örneklerinde Metal Derişimlerinin Belirlenmesi Araziden 5 L lik pet şişelerde getirilen su örnekleri ilk olarak filtre kağıtları ile süzülerek temizlenmiştir. Beherlere aktarılan su örnekleri sıcak tabla üzerinde buharlaştırılarak zenginleştirildi. Bu işlem sırasında kireç ile metallerin çökelmesini engellemek üzere oluşan kireci çözmek için HCl kullanıldı. Zenginleştirilen su örneklerindeki metal derişimleri ICP-AES (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer) Varian Liberty-Series II cihazı ile ölçülmüştür. Su örneklerindeki metal derişimleri kirlilik düzeylerini belirlemek amacıyla S.K.K.Y ye göre değerlendirilmiş (Resmi Gazete, 1991) ve balıklar için tolere edilebilir düzeyler ile karşılaştırılmıştır (Swann, 2000) Dokuda Metal Derişimlerinin Belirlenmesi C. gariepinus örneklerinin karaciğer, kas ve beyin dokularındaki Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Cr, Cd ve Pb derişimleri ICP-AES yöntemi ile saptanmıştır. Disekte edilmiş dokular -80 o C derin dondurucudan alınarak petri kaplarına konulmuş ve 150 o C ayarlı etüvde 3 gün süre ile bekletilerek sabit tartıma getirilmiştir (Cicik, 1991). Kuru ağırlıkları belirlenen doku örnekleri deney tüplerine alınarak üzerlerine 2 ml nitrik asit (Merck, %60: Ö.A: 1.40) ve 1 ml perklorik asit (Merck, %60: Ö.A: 1.53) eklendi ve 6 saat süre ile 120 o C de sıcak tabla üzerinde kaynar su banyosunda yakma işlemleri yürütüldü. Yakma işlemi sonrasında soğuyan örnekler polietilen tüplere aktarılarak son hacim 10 ml olacak şekilde deiyonize su ile tamamlanmıştır. Örneklerdeki metal derişimleri, her bir metal için belirli derişimlerde hazırlanan standart ile kalibre edildikten sonra ICP-AES Varian Liberty-Series II cihazında 53

67 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ analiz edilmiştir. Standart çözeltilerin derişimleri Co, Cd, Pb ve Cr için 0.005, 0.01, 0.02, 0.05 ve 0.1 mg/l, Fe için 0.1, 0.5, 1, 5 ve 50 mg/l, Cu, Zn ve Ni için 0.05, 0.1, 0.5, 1, 2 mg/l şeklindedir. Çizelge 3.1. ICP-AES de Metallerin Okunduğu Dalga Boyları Metal Fe Cu Zn Ni Co Cr Cd Pb Dalga boyu (nm) Kas dokusudaki metal düzeyleri ulusal ve uluslar arası gıda kodekslerine göre değerlendirilmiştir Biyokimyasal Analiz Yöntemleri Biyokimyasal analizlerin yürütüleceği doku örnekleri 0.25 M, sükroz içeren 0.05 M, ph 7.4 soğutulmuş sodyum fosfat tamponu ile (karaciğer ve kas 1/5 ve beyin dokusu 1/20 w/v olacak şekilde) ultra-turrax homojenizatör ile rpm de 3 dakika homojenize edilmiştir. Homojenatlar +4 o C de 9500 x g de 30 dakika santrifüjlenmiştir. Elde edilen süpernatant SOD, CAT, GPx, GST, AChE ve BChE enzim aktiviteleri ile malondialdehit (MDA) ve protein miktarlarının belirlenmesinde kullanılmıştır. Toplam glutatyon ve GSSG analizlerini yürütmek üzere daha önce hazırlanan süpernatantın bir kısmı 2/1 oranında sülfosalisilik asit ile karıştırılarak +4 o C de 9500 x g de 5 dk santrifüj edilerek yeni bir süpernatant elde edilmiştir. Tüm işlemler +4 o C de gerçekleştirilmiştir Toplam GSH ve GSSG Yöntemi Toplam GSH miktarı, DTNB, NADPH ve GR varlığında enzimatik döngü prosedürü ile ölçülmektedir (Anderson, 1985). GSH DTNB tarafından okside edilirken, ortamda bulunan GSSG ve diğer çözünür tiyol bileşikleri ile GSH ın oluşturduğu disülfid bağlanmaları GR enzimi varlığında NADPH ın indirgenmesi ile GSH a dönüştürülmektedir. Oluşan sarı renkli 2-nitro-5-tiyobenzoik asidin 54

68 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ absorbansı 412 nm de ölçülmektedir. Okside glutatyon miktarı, tgsh miktarının ölçülmesinde kullanılan yöntem ile belirlenmektedir. Farklı olarak 5-sülfosalisilik asit ile hazırlanan homojenat ölçümden önce 2-vinilpiridin ile türevlendirilmektedir (Griffith, 1980). GSSG Örneklerinin Hazırlanması 100 µl örnek üzerine 2 µl 2-vinilpiridin eklenir ve 1 N NaOH ile ph 7.0 ye ayarlanır. Örnekler oda ısısında bir saat inkübe edilir. Ayıraçlar mm Sodyum Potasyum Fosfat Tamponu (ph 7.5) mm β-nadph 3. 6 mm DTNB U/mL GR Yöntem Total GSH miktarı ve türevlendirme işleminin ardından hazırlanan örneklerde GSSG miktarlarının ölçülmesi için çözeltiler kör ve örnek olmak üzere farklı küvetlere aşağıdaki şekilde eklenir (Çizelge 3.2.). Çizelge 3.2. Total Glutatyon ve Okside Glutatyon Yöntemi Çözeltiler Kör (µl) Örnek (µl) β-nadph DTNB Örnek - 25 Saf Su Çalkalanır ve 30 o C de 3 dakika inkübe edilir. GR Çalkalanarak 412 nm dalga boyunda, 30 o C de, 0. ve 3. dakikalarda absorbans değerleri kaydedilerek, sonuçlar tgsh ile hazırlanan standart grafikten değerlendirilir 55

69 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Redükte Glutatyon ve GSH/GSSG Oranlarının Belirlenmesi Redükte GSH, tgsh miktarından GSSG miktarının çıkartılmasıyla belirlenmektedir. Bu işlem için şu formül kullanılmaktadır: tgsh = GSH + 2 x GSSG GSH/GSSG oranı ise şu formülle hesaplanmaktadır (Pena-Llopis ve ark., 2001): GSH tgsh - GSSG = GSSG GSSG / 2 Total GSH, GSH ve GSSG derişimleri her mg protein içerisindeki µg GSH ekivalenti olarak verilmiştir Glutatyon Peroksidaz Yöntemi Glutatyon peroksidaz, GSH nin H 2 O 2 ile GSSG ye yükseltgenmesini kataliz eder. t-butil hidroperoksit bulunan ortamda GPx in oluşturduğu GSSG, GR ve NADPH yardımıyla GSH ye indirgenir. GPx aktivitesi, NADPH nin NADP + ye yükseltgenmesi sırasındaki absorbans farkının 340 nm de okunmasıyla ölçülür (Beutler,1984). GPx 2 GSH +H 2 O 2 GSSG + H 2 O GR GSSG + NADPH + H + 2 GSH + NADP + Ayıraçlar 1. Tris Tampon (ph 8.0) M GSH U/mL GR 4. 2 mm NADPH 5. 7 mm t-butil hidroperoksit 56

70 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Yöntem GPx enzim aktivitesini ölçmek için ayıraçlar kör ve örnek olmak üzere farklı küvetlere aşağıdaki şekilde eklenir (Çizelge 3.3.). Çizelge 3.3. Glutatyon Peroksidaz Yöntemi Çözeltiler Örnek(mL) Saf su 660 Tris tampon 100 GSH 25 GR 100 NADPH 100 Örnek o C de 10 dakika inkübe edilir t-butil hidroperoksit 10 Kör olarak saf su kullanılır. Oluşan tepkime 37 o C de 1 cm ışık yolu bulunan kuvartz küvetlerde, 340 nm dalga boyunda 0., 2.5., 5. dakikalarda absorbans değerleri ölçülerek izlenir. Hesaplama DOD Vt GPx Aktivitesi (U/mL)= x t 6.22 xvö DOD = Zamana göre absorbans değişimi t = Zaman Vt = Toplam hacim Vö = Örnek hacmi GPx Spesifik Aktivitesi (U/mg protein) = Glutatyon S-Transferaz Yöntemi GPx Aktivitesi Protein miktarı Glutatyon S-transferaz, elektrofilik bileşiklerin GSH ın SH grubu ile tepkimesini katalizleyerek bu bileşiklerin detoksifikasyonunu sağlar. GST aktivitesi, 57

71 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 340 nm dalga boyunda CDNB nin GSH ile konjugasyonu sırasında absorbans değişiminin izlenmesi ile ölçülür (Habig ve ark., 1974) Ayıraçlar mm Tris Tamponu (ph 7.4) 2. 1 mm CDNB 3. GSH Yöntem Glutatyon S-transferaz aktivitesini ölçmek için çözeltiler kör ve örnek olmak üzere farklı küvetlere aşağıdaki şekilde eklenir (Çizelge 3.4). Çizelge 3.4. Glutatyon S-Transferaz Yöntemi Çözeltiler Kör (µl) Örnek (µl) Tris Tamponu CDNB GSH Örnek nm dalga boyunda, 25 o C de, 0. ve 2. dakikalardaki absorbans değerleri kaydedilir. Hesaplama GST Aktivitesi (U/mL) DABS Vt = x t xVö ΔABS = Zamana göre absorbans değişimi Vt = Toplam Hacim Vö = Örnek Hacmi = 1 mm CDNB nin 1 cm lik ışık yolunda verdiği absorbans değeri. GST Spesifik Aktivitesi (U/mg protein) = GST Aktivitesi Protein miktarı 58

72 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Süperoksit Dismutaz Yöntemi SOD enzimi oksidatif enerji üretimi sırasında oluşan endojen veya eksojen kaynaklı toksik O.- 2 nin, H 2 O ve moleküler oksijene dismutasyonunu hızlandırmaktadır. Ksantin ve ksantin oksidaz kullanılarak oluşturulan süperoksit radikalleri 2-[4-iyodofenil]-3[4-nitrofenol]-5-feniltetrazolyum klorid ile kırmızı renkli bir formazon kompleksi oluşturur. Eğer ortamda SOD enzimi varsa O.- 2 ni ortamdan uzaklaştırdığı için formazon oluşumu inhibe olur. SOD enzim aktivitesinin ölçümü 505 nm de formazon oluşumunun % inhibisyonu ile ölçülür (McCord ve Fridovich, 1969). XOD.- Ksantin Ürik asit + O 2 (1) O 2.- INT Formazon boyası (2) veya O 2.- SOD O 2 +H 2 O 2 (3) Ayıraçlar 1. CAPS Tamponu (ph 10.2) 2. Mixed Substrat U/L Ksantin oksidaz M Fosfat Tamponu (ph 7.0) Yöntem SOD enzim aktivitesini ölçmek için ayıraçlar kör ve örnek olmak üzere farklı küvetlere aşağıdaki şekilde eklenir (Çizelge 3.5.). 59

73 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Çizelge 3.5. Süperoksit Dismutaz Yöntemi Çözeltiler Kör (ml) Örnek (ml) Örnek Fosfat Tamponu Mixed Substrat İyice çalkalanır XOD Tekrar çalkalandıktan 30 saniye sonra 37 o C de, 505 nm dalga boyunda havaya karşı başlangıç absorbansı (A1) 0. dakikada okunur. 3 dakika sonra son absorbans (A2) okunur. Hesaplama DA/dakika = A2 - A1 3 %İnhibisyon =100 - ΔA/dak x 100 DA/dak çalışma körü Elde edilen % inhibisyon değeri standart grafikten değerlendirilir. SOD Spesifik Aktivitesi (U/mg protein) = SOD Aktivitesi Protein miktarı Katalaz Yöntemi Katalaz, H 2 O 2 nin yıkımını katalizler. H 2 O 2 nin CAT tarafından yıkım hızı, H 2 O 2 nin 230 nm de ışığı absorbe etmesinden yararlanılarak spektrofotometrik olarak ölçülebilir (Beutler,1984). 2 H 2 O 2 CAT 2 H 2 O + O 2 Ayıraçlar 1. Tris Tampon (ph 8.0) 60

74 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 2. 1 M Fosfat Tamponu (ph 7.0) mm H 2 O 2 Yöntem Katalaz enzim aktivitesini ölçmek için ayıraçlar kör ve örnek olmak üzere farklı küvetlere aşağıdaki şekilde eklenir (Çizelge 3.6.). Çizelge 3.6. Katalaz Yöntemi Çözeltiler Kör (ml) Örnek(mL) Tris Tamponu H 2 O 2 _ 900 H 2 O o C de 10 dakika inkübe edilir Örnek Kör ve örneğin absorbansı 230 nm dalga boyunda 0., 2.5, ve 5. dakikalarda ölçülür. Hesaplama Katalaz Aktivitesi (U/mL) = D ODxVt 0.71 xvö DOD = Zamana göre absorbans değişimi Vt = Toplam hacim Vö = Örnek hacmi 0.71 = H 2 O 2 nin 230 nm deki mm ekstinksiyon katsayısı Katalaz Spesifik Aktivitesi (U/mg protein) = CAT Aktivitesi Protein miktarı AChE ve BChE Yöntemi AChE ve BChE yöntemi, asetiltiyokolinin tiyokolin ve asetata parçalanması 61

75 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ tepkimesine dayanır. Ürün olarak açığa çıkan tiyokolin ile DTNB nin tepkimesi sonucu sarı renk veren 5-tiyo-2-nitrobenzoik asit oluşur. Oluşan rengin şiddeti 412 nm de ölçülür. AChE yönteminde BChE aktivitesini baskılamak için etopropazin, BChE yönteminde ise AChE aktivitesini engellemek için BwC284C51 kullanılır (Ellman ve ark.,1961). Asetiltiyokolin iyodür Tiyokolin + DTNB Kolinesteraz Tiyokolin 5-tiyo-2-nitrobenzoik asit (sarı renk) Ayıraçlar M Na-K Fosfat Tamponu (ph 8.0) M Na-K Fosfat Tamponu (ph 7.0) M DTNB x 10-3 M Etopropazin (BChE inhibitörü) (Günlük hazırlanır) 5. BwC284C51 (AChE inhibitörü) (Günlük hazırlanır) M Asetiltiyokolin iyodür (Günlük hazırlanır) Yöntem AChE veya BChE enzim aktivitesini ölçmek için ayıraçlar kör ve örnek olmak üzere farklı tüplere aşağıdaki şekilde eklenir (Çizelge 3.4.). Çizelge 3.7. Asetilkolinesteraz ve Bütirilkolinesteraz Yöntemi Çözeltiler Kör (ml) Örnek (ml) (AChE) Örnek (ml) (BChE) Fosfat Tamponu Örnek DTNB Etopropazin 50 - BwC284C Çalkalanır ve 5 dakika 30 o C de inkübe edilir. Asetiltiyokoliniyodür

76 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Örnek ve kör küvetlerinin 412 nm dalga boyunda 0. ve 5. dakikadaki absorbansları ölçülür. Hesaplama AChE veya BChE Aktivitesi (U/mL) = OD5 = 5. dakikadaki absorbans OD0 = 0. dakikadaki absorbans Vt = Toplam hacim Vö = Örnek hacmi OD 5 - OD1 t Vt x Vö x AChE veya BChE Spesifik Aktivitesi (U/mg protein) = AChE veya BChE Aktivitesi Protein miktarı Malondialdehit Yöntemi Malondialdehit lipit peroksidasyonunun sekonder bir ürünü olup, lipitlere ait peroksidasyonun belirlenmesinde kullanılan önemli bir parametredir. Aerobik şartlarda, ph 3.4 te TBA ile 95 o C de inkübasyon sonucu pembe renkli bir kompleks oluşturur, bu kompleks spektrofotometrede 532 nm dalga boyunda ölçülür (Ohkawa ve ark., 1979). Ayıraçlar 1. % 8.1 Sodyum dodesil sülfat (SDS) 2. % 20 Asetik asit (HAc) (ph 3.5) 3. % 0.8 TBA (ph 3.5) 4. n-butanol-piridin (nbu-pri) Çözeltisi (15/1) 5. Stok Standart: 1,1,3,3 -tetrametoksipropan (yoğunluk: 0.99 g/ml) 63

77 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Standart Grafik Çizimi Stok standart ile 400 nmol/ml lik günlük standart hazırlanarak 10, 20, 40, 60, 80 ve 100 nmol/ml lik çalışma standartları hazırlanmış ve standart grafik çizimi için aşağıdaki yönteme uygun olarak çalışılmıştır. Yöntem MDA miktarını belirlemek için kör ve örnek olmak üzere ayıraçlar aşağıdaki şekilde eklenir (Çizelge 3.8.) Çizelge 3.8. Malondialdehit Yöntemi Çözeltiler (ml) Kör (ml) Standart (ml) Örnek (ml) Standart Örnek % 8.1 SDS % 20 Hac % 0.8 TBA Saf su o C de benmaride 30 dakika inkübe edildikten sonra soğutulur. Saf su nbu/pri Kuvvetle vortekslenir ve 4000 rpm de 10 dakika santrifüj edilir. Üstteki organik kısım alınıp 532 nm de absorbansı okunur. Sonuçlar standart grafikten değerlendirilir Protein Yöntemi Proteinlerin birçoğu tirozin, triptofan veya her iki aminoasiti de içerirler. Bu aminoasitler serbest veya katlanmamış bir polipeptit zincirinde mavi renk oluşturmak üzere fosfotungustik asit-molibdik asit ayıracını (Folin-Ciocalteu s) indirgerler. Bu yöntemde proteinler ilk olarak bakır-peptit bağı-protein kompleksini oluşturmak 64

78 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ üzere alkali çözeltide Cu +2 ile tepkimeye girerler. Ortama Folin-Ciocalteu s ayıracı eklendiğinde, indirgeme süreci içerisinde bakır-protein kompleksleri ile tirozin, triptofan rezidüleri birleşirler. Renklendirilmiş çözeltinin absorbansı 750 nm dalga boyunda ölçülür (Lowry ve ark., 1951). Ayıraçlar 1. Alkali Na 2 CO 3 çözeltisi 2. Bakır sülfat-sodyum potasyum tartarat çözeltisi %1 CuSO 4.5H 2 O %2 Na-K tartarat Kullanılacağı zaman bu çözeltiler eşit hacimde karıştırılarak hazırlanır. 3. Alkali çözelti (Günlük hazırlanır): 50 ml alkali Na 2 CO 3 çözeltisi 1 ml 2 numaralı çözelti ile karıştırılarak hazırlanır. 4. Folin-Ciocalteu s Ayıracı: 1 ml Folin-Ciocalteu s 1.5 ml saf su olacak şekilde hazırlanır. Standart Grafik Çizimi Yumurta albumini kullanılarak 1000 mg/ml lik stok protein çözeltisi hazırlanmıştır. Çalışma için bu çözelti 50, 100, 150, 200, 250 ve 300 mg/ml derişimlerde seyreltilerek absorbans değerleri elde edilmiş ve bu değerler standart grafik çiziminde kullanılmıştır. Yöntem Protein miktarını belirlemek için kör, standart ve örnek olmak üzere ayıraçlar aşağıdaki şekilde eklenir (Çizelge 3.9.) 65

79 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Çizelge 3.9. Protein Yöntemi Çözeltiler Kör (ml) Standart (ml) Örnek (ml) Saf su Standart (100 mg/ml) Örnek Alkali Çözelti dakika oda ısısında bekletilir Folin-Ciocalteu s dakika oda ısısında bekletilir ve süre sonunda 750 nm dalga boyunda spektrofotometrede okunur. Hesaplama Örneklerin içerdiği protein miktarı yumurta albumini kullanılarak çizilen standart grafikten değerlendirilir Biyoindikatörlerin Belirlenmesi Kondisyon faktörü; bireysel düzeyde biyokimyasal ve fizyolojik değişimlerin bir ifadesidir; örneklerin genel sağlık değerlendirmesinde geçerli ve kolay bir yöntemdir. Ağırlık ve boy arasındaki bir fonksiyondur. Şu şekilde hesaplanmaktadır (Napierska ve ark., 2006): Kondisyon Faktörü (g/cm 3 A ) = x B A = Balığın yaş ağırlığı, B = Balığın total boy uzunluğu Hepatosomatik indeks ve Gonadosomatik indeks; karaciğer ve gonadların yaş ağırlıklarının toplam yaş vücut ağırlığına bölünmesi ve 100 ile çarpılması olarak tanımlanabilirler. Aşağıdaki formül ile hesaplanmaktadır. A HSI veya GSI (g/g) = x100 B A= Karaciğer yaş ağırlığı veya gonad ağırlığı, B= Toplam yaş vücut ağırlığı 66

80 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 3.4. İstatistiksel Analiz İstasyonlar arasındaki farklılıkların istatistiksel değerlendirilmesi SPSS 15.0 Paket programında OneWay Anova-Duncan Çoklu Karşılaştırma Testi ve Bağımsız Örneklem T-Testi kullanılarak P<0.05 önem derecesinde yapılmıştır. Ayrıca parametreler arasında korelasyonlar da Pearson Korelasyon Testi kullanılarak değerlendirilmiştir (Kinnear ve Gray, 1995). Yüzde hesaplamalarda istatistik yapmak üzere Arcsin Dönüşüm işlemi uygulanmıştır. 67

81 3. MATERYAL ve YÖNTEM Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 68

82 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 4. BULGULAR ve TARTIŞMA 4.1. Bulgular Bu çalışmada Adana, Aşağı Seyhan Ovası drenaj sistemlerinden su ve balık örnekleri toplanmıştır. Su örneklerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri ile istasyonlarda kirlilik düzeyleri incelenmiştir. Laboratuvar çalışmaları ile balık karaciğer, kas ve beyin dokularında metal derişimleri ve antioksidant savunma, nörotoksisite ve boy ve ağırlık ilişkilerine dayanan biyoindikatörler değerlendirilerek kirliliğin biyolojik etkileri farklı istasyonlar arasında karşılaştırılmıştır. Örneklemede kullanılan balıkların boyları ± cm, ağırlıkları ± g olup, tüm örnekler bir yaş altındadır Arazi Çalışmaları Suyun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri İstasyonlardan alınan su örneklerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri Çizelge 4.1 ve Çizelge 4.2 de sunulmuştur. Referans bölge olan 1. istasyonda izlenen değişkenlerin çoğu diğer istasyonlardan düşüktür. En düşük tuzluluk ( 0.1), elektriksel iletkenlik (280 µs/cm), toplam katı (2.5 mg/l), çökebilen katı (0.6 mg/l), alkalinite (125.0±0.0 mg CaCO 3 /L), sertlik (145.0±0.0 mg CaCO 3 /L), fosfat (0.030 ± 0.0 mg PO 4 /L), klorür (38.0±1.155 mg Cl -2 /L), sülfat (5.0±0.0 mg SO 4 /L) ve flor (0.325±0.014 mgf/l) derişimleri belirlenmiştir. Işık geçirgenliği (>55 cm) ve ph (8.5) diğer istasyonlardan yüksektir. İkinci istasyonda en yüksek nitrat düzeyi (5.654±0.165 mg NO 3 /L) ölçülmüştür. İkinci en yüksek nitrit, fosfat, sülfat ve flor derişimleri ve en düşük askıda katı miktarı da (1.3 mg/l) bu istasyonda saptanmıştır. Üçüncü istasyonda en yüksek klor (0.135±0.009 mg Cl 2 /L) derişimi ile ikinci en yüksek tuzluluk, elektriksel iletkenlik, toplam katı, askıda katı ve çökebilen katı 69

83 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 70

84 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 71

85 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ miktarları, sertlik ve klorür derişimi bu istasyonda ölçülmüştür. Nitrit ve nitrat düzeyleri referans istasyondan düşüktür. Dördüncü istasyonda en yüksek toplam katı (82.1 mg/l), askıda katı (15.5 mg/l) ve çökebilen katı (66.6 mg/l) miktarları ile nitrit (1.165±0.00 mg NO 2 /L), fosfat (0.925±0.009 mg PO 4 /L), flor (0.925±0.014 mg F - /L) ve sülfür (0.030±0.0 mg S - /L) derişimleri kaydedilmiştir. İkinci en yüksek nitrat ve amonyak düzeyleri bu istasyondadır. Tuzluluk, elektriksel iletkenlik, alkalinite ve sertlik referans istasyondan yüksek, diğer istasyonlardan düşüktür. En düşük ph (6.50) bu istasyonda kaydedilmiştir. Beşinci istasyonun en yüksek tuzluluk ( 1.4), elektriksel iletkenlik (2400 µs/cm), alkalinite (350±0.0 mg CaCO 3 /L) ve sertlik (535±0.0 mg CaCO 3 /L) düzeylerine sahip olduğu gözlenmiştir. En düşük nitrat (0.053±0.008 mg NO 3 /L) ve nitrit derişimleri (0.003±0.0 mg NO 2 /L) ile en yüksek amonyak (0.267±0.004 mg NH 3 /L), klorür (475± mg Cl -2 /L) ve sülfat derişimleri (143±0.0 mg SO 4 /L) bu istasyondadır. Su kalitesini etkileyen değişkenler arasındaki korelasyonlar değerlendirilmiştir. Fosfat derişimi ile nitrit, nitrat ve sülfür derişimleri arasında (sıra ile; r=0.655, P=0.008; r=0.942, P=0.000; r=0.711, P=0.003) ve sülfür ile nitrit derişimleri arasında (r=0.914, P=0.000) ve sülfat ile alkalinite, sertlik ve amonyak derişimleri arasında (sıra ile: r=0.861, P=0.000; r=0.860, P=0.000; r=0.783, P= ) pozitif korelasyonlar hesaplanmıştır Laboratuvar Çalışmaları Suda Metal Derişimleri Araştırma alanından alınan su örneklerindeki Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Cr, Cd ve Pb derişimlerinin istasyonlar arasındaki dağılımı Çizelge 4.3 de gösterilmiştir. Referans bölgeye ait su örneklerinde en yüksek Fe ( ±4.384 µg Fe/L) ve en düşük Cu (0.825±0.013 µg Cu/L) ve Zn (6.093±0.032 µg Zn/L) derişimleri belirlenmiştir. Nikel ve Cd metalleri de ikinci en düşük derişimlerdedir. 72

86 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 73

87 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ İkinci istasyonda en yüksek Cd (0.085±0.003 µg Cd/L) ve en düşük Ni (0.618±0.020 µg Ni/L) derişimleri ölçülmüştür. Bakır, Zn ve Cr derişimleri referans istasyondan yüksek iken Fe ve Ni derişimleri düşüktür. Üçüncü istasyonda en düşük Fe ( ±1.843 µg Fe/L) ve Cd (0.026±0.004 µg Cd/L) derişimleri ölçülmüştür. Krom derişimi referans istasyondan düşük, Cu, Zn ve Ni derişimleri yüksektir. Dördüncü istasyonda metal derişimleri genel olarak diğer istasyonlardan yüksektir. En yüksek Cu (1.680±0.050 µg Cu/L), Zn (19.832±0.144 µg Zn/L), Ni (2.160±0.028 µg Ni/L), Co (4.076±0.031 µg Co/L), Cr (1.835±0.050 µg Cr/L), ve Pb (1.911±0.038 µg Pb/L) derişimleri kaydedilmiştir. İkinci en yüksek Fe derişimi bu istasyondadır. Kadmiyum derişimi de referans istasyondan yüksektir. Beşinci istasyondan alınan örneklerde Cu, Zn ve Cd referans istasyondan yüksek iken, Fe düzeyi düşüktür. En düşük Cr (0.554±0.050 µg Cr/L) ve Pb (0.405±0.056 µg Pb/L) derişimleri bu istasyonda kaydedilmiştir. Suya fiziksel ve kimyasal özelliklerini kazandıran değişkenler ile sudaki metal derişimleri arasında ilişkiyi test etmek üzere yapılan Pearson Korelasyon testi sonuçları Çizelge 4.4 de sunulmuştur. Çizelge 4.4. Suyun fiziksel ve kimyasal özellikleri ile metal derişimleri arasında Pearson korelasyon katsayıları (N=3) Fe r P Co r P Pb r P Alkalinite ** Klor * Alkalinite * Sertlik * Nitrit 0.999** Klor * Klor ** Sülfür 0.919** Klorür * Klorür ** Fosfat 0.635* Nitrit 0.967** Sülfat * Cr Sülfür 0.826** Cu Klor ** Fosfat 0.646** Nitrit 0.662** Klorür * Cd Sülfür 0.818** Nitrit 0.965** Klor * Zn Nitrat 0.602* Nitrat 0.661** Nitrit 0.871** Sülfür 0.919** Sülfat 0.647** Sülfür 0.945** Fosfat 0.782** Fosfat 0.557* Ni Nitrit 0.647** Sülfür 0.586* r; korelasyon katsayısı, P; önemlilik düzeyi, *; P<0.05; **; P<0.01 göstermektedir. 74

88 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Özellikle nitrit ve sülfür derişimlerinin Cu, Zn, Ni, Co, Cr ve Pb derişimleri ile doğru orantılı olarak değişim gösterdiği gözlenmektedir Dokuda Metal Derişimleri Her bir metalin dokular ve istasyonlar arasındaki dağılımları Çizelge de ve logaritmik ölçeklendirme kullanılarak hazırlanmış grafikler Şekil de sunulmuştur. Karaciğer dokusunda Fe derişimi yalnızca 4. istasyonda 3. ve 5. istasyonlardan önemli derecede düşüktür. Kas dokusunda 2. ve 3. istasyonlarda ve beyinde yalnız 3. istasyonda referans istasyondan yüksektir. Kas ve beyin dokularında en düşük Fe derişimleri referans istasyonda kaydedilmiştir. Dokuda Dokuda Fe Derişimi Fe Derişimi (µg Fe/g k.a.) Karaciğer Kas Beyin * * * İstasyonlar Şekil 4.1. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Fe derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Karaciğer dokusunda Cu derişimleri 2. ve 5. istasyonlarda, kas dokusunda ise 3., 4. ve 5. istasyonlarda referans istasyondan yüksektir. Kasta en düşük Cu derişimi referans istasyonda ölçülmüştür. Karaciğer ve beyin dokularında Zn derişimleri yalnız 4. istasyonda referans istasyondan önemli derecede yüksektir. Kas dokusunda ise 2. istasyonda düşük olduğu gözlenmiştir. 75

89 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Dokuda Dokuda Cu Derişimi Cu Derişimi (µg Cu/g k.a.) Karaciğer Kas Beyin * * * * * İstasyonlar Şekil 4.2. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Cu derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Dokuda Zn Derişimi (µg Zn/g k.a.) Dokuda Zn Derişimi Karaciğer Kas Beyin * * * İstasyonlar Şekil 4.3. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Zn derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Nikel derişimleri karaciğer dokusunda 4. istasyonda ve kas dokusunda 5. istasyonda referans istasyondan önemli derecede yüksektir. En düşük değerler referans istasyonda kaydedilmiştir. 76

90 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Karaciğer Kas Beyin Dokuda Dokuda Ni Derişimi Ni Derişimi (µg Ni/g k.a.) * * İstasyonlar Şekil 4.4. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Ni derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Karaciğer dokusunda Co derişimleri 2. ve 4. istasyonlarda diğer istasyonlardan önemli derecede yüksektir. Kas dokusunda en yüksek derişim 5. istasyonda kaydedilmiştir. Beyin dokusunda 2., 4. ve 5. istasyonlarda Co derişimleri ölçülebilir limitlerin altındadır. Dokuda Dokuda Co Derişimi Co Derişimi (µg Co/g k.a.) Karaciğer Kas Beyin * * * İstasyonlar Şekil 4.5. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Co derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) 77

91 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Dokuda Cr Derişimi (µg Cr/g k.a.) Dokuda Cr Derişimleri Karaciğer Kas Beyin * * İstasyonlar Şekil 4.6. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Cr derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Dokuda Dokuda Cd Derişimi Cd Derişimi (µg Cd/g k.a.) Karaciğer Kas Beyin * * İstasyonlar Şekil 4.7. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Cd derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Karaciğer ve kas dokularında yalnız 4. istasyondaki Cr derişimleri referans istasyondan yüksektir. Karaciğer ve beyin dokularında en yüksek Cd derişimi 3. istasyondadır. En düşük derişimler referans istasyonda kaydedilmiştir. Kurşun, yalnız karaciğer dokusunda 3. istasyonda diğer istasyonlardan önemli derecede yüksektir. 78

92 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Dokuda Dokuda Pb Derişimi Pb Derişimi (µg Pb/g k.a.) Karaciğer Kas Beyin * İstasyonlar Şekil 4.8. Karaciğer, kas ve beyin dokusunda Pb derişimlerinin istasyonlara göre karşılaştırılması (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Demir, Cu, Zn ve Ni derişimlerinin dokular arasındaki dağılımları Karaciğer > Beyin > Kas şeklindedir. Kobalt ve Cr derişimleri karaciğerde diğer dokulardan önemli derecede yüksektir. Karaciğer ve beyin Cd derişimi kas dokusundaki derişimden yüksektir. Kurşun ise Beyin > Karaciğer > Kas şeklinde dağılım göstermektedir. 79

93 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 80

94 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 81

95 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 82

96 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Biyokimyasal Biyomarkırlar Araştırma alanından toplanan C. gariepinus da karaciğer, kas ve beyin dokularında, kirliliğin, GSH redoks durumu ve GSH ilgili enzimler ile antioksidant enzim aktiviteleri, AChE ve BChE enzim aktivitesi ve lipit peroksidasyon düzeyine etkileri değerlendirilmiştir (1). Hücresel GSH Redoks Durumu ve GSH Bağımlı Enzimler Clarias gariepinus da karaciğer, kas ve beyin dokularında hücresel redoks durumunu gösteren tgsh, GSH, GSSG miktarları ve GSH/GSSG oranlarının istasyonlara göre dağılımları toplu olarak Şekil 4.9 da sunulmuştur. Karaciğer ve beyin dokularında tgsh miktarları (Şekil 4.9 (a)) 2. ve 4. istasyonlarda referans istasyondan önemli derecede yüksektir. Kas dokusunda ise tüm istasyonlarda referans istasyondan yüksek olduğu gözlenmiştir. Karaciğer ve kas dokularında en düşük tgsh miktarları referans istasyonda kaydedilmiştir. Karaciğer, kas ve beyin dokularında GSH miktarları 2. ve 4. istasyonlarda referans istasyondan yüksektir. Ayrıca kas dokusunda 5. istasyonda da yüksek olduğu gözlenmiştir. Karaciğer ve kas dokularında en düşük miktarlar referans istasyonda kaydedilmiştir. Beyin dokusunda ise 5. istasyonda referans istasyondan önemli derecede düşüktür. GSSG miktarları (Şekil 4.9 (c)) 5. istasyonda tüm dokularda referans istasyondan önemli derecede yüksektir. Ayrıca karaciğer dokusunda 2. istasyonda, kas dokusunda 3. istasyonda ve beyinde 3. ve 4. istasyonlarda da yüksek oldukları gözlenmiştir. Tüm dokular için en düşük GSSG miktarları referans istasyonda kaydedilmiştir. Karaciğer ve kas dokularında GSH/GSSG oranları 5. istasyonda referans istasyondan önemli derecede düşüktür (Şekil 4.9 (d)). Ayrıca kas dokusunda 3. istasyonda da düşük olduğu gözlenmiştir. 83

97 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Karaciğer Kas Beyin Karaciğer Kas Beyin tgsh Miktarı (µm/mg pr.) * * * * * * * * GSH Miktarı (µm/mg pr.) * * * * * * * * İstasyonlar İstasyonlar (a) (b) Karaciğer Kas Beyin Karaciğer Kas Beyin GSSG Miktarı (M/mg pr.) * * * * * * * GSH/GSSG Oran * * * İstasyonlar İstasyonlar (c) (d) Şekil 4.9. Karaciğer, Kas ve Beyin dokularında (a) tgsh, (b) GSH, (c) GSSG miktarları ve (d) GSH/GSSG oranlarının istasyonlara göre dağılımı (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Karaciğer dokusunda tgsh, GSH, GSSG miktarları ve GSH/GSSG oranlarının istasyonlara göre değişimleri Şekil ve Çizelge 4.8. de sunulmaktadır. Karaciğer dokusunda 2. istasyonda tgsh, GSH ve GSSG miktarları ve 4. istasyonda tgsh ve GSH miktarları referans istasyondan yüksektir. Beşinci istasyonda tgsh ve GSH miktarları değişmezken yüksek GSSG miktarına bağlı olarak en düşük GSH/GSSG oranı kaydedilmiştir. 84

98 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ tgsh GSH GSSG GSH/GSSG tgsh, GSH, GSSG miktarları ve GSH/GSSG Oranı * * * * * * * İstasyonlar Şekil Karaciğer dokusunda tgsh, GSH, GSSG miktarları (µm/mg pr.) ve GSH/GSSG oranlarının istasyonlara göre dağılımı (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Dokudaki tgsh ve GSH miktarları Fe derişimi ile negatif (sıra ile: r= P=0.035; r= P=0.031) ve Co derişimi ile pozitif korelasyon (sıra ile: r=0.456 P=0.011; r=0.546 P=0.002) göstermektedir. Ayrıca tgsh ve GSSG miktarı ile Zn derişimi (sıra ile: r=0.385 P=0.035; r=0.365 P=0.048) arasında pozitif ve GSH/GSSG oranı ile Cu derişimi arasında (r= P=0.027) negatif korelasyon hesaplanmıştır. Kas dokusunda tgsh, GSH, GSSG miktarları ve GSH/GSSG oranlarının istasyonlara göre dağılımları Şekil ve Çizelge 4.9. da görülmektedir. Kas dokusunda 2., 4. ve 5. istasyonlarda tgsh ve GSH miktarları referans istasyona göre yüksektir. Ayrıca 5. istasyonda yüksek GSSG miktarı ve düşük GSH/GSSG oranı kaydedilmiştir. Üçüncü istasyonda ise tgsh ve GSSG miktarları yüksek ve GSH/GSSG oranı düşüktür. Kas dokusundaki Cu derişimi ile tgsh, GSH ve GSSG miktarları arasında pozitif (sıra ile; r=0.528 P=0.003; r=0.436 P=0.016; r=0.526 P=0.003) GSH/GSSG oranı ile (r= P=0.011) negatif korelasyon vardır. 85

99 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ tgsh GSH GSSG GSH/GSSG tgsh, GSH, GSSG Miktarları ve GSH/GSSG Oranı İstasyonlar * * * * * * * * * * * Şekil Kas dokusunda tgsh, GSH, GSSG miktarları (µm/mg pr.) ve GSH/GSSG oranlarının istasyonlara göre dağılımı (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Beyin dokusunda tgsh, GSH ve GSSG miktarları ile GSH/GSSG oranlarının istasyonlar arasındaki dağılımları Şekil ve Çizelge da sunulmaktadır. tgsh GSH GSSG GSH/GSSG tgsh, GSH, GSSG Miktarları ve GSH/GSSG Oranı * * * * İstasyonlar * * * * Şekil Beyin dokusunda tgsh, GSH, GSSG miktarları (µm/mg pr.) ve GSH/GSSG oranlarının istasyonlara göre dağılımı (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Beyin dokusunda 2. ve 4. istasyonlarda tgsh ve GSH miktarları referans istasyona kıyasla yüksektir. Üçüncü, 4. ve 5. istasyonlarda GSSG derişimi diğer 86

100 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 87

101 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 88

102 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 89

103 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ istasyonlardan yüksektir. Beşinci istasyonda ayrıca en düşük GSH miktarı kaydedilmiştir. Beyinde Zn derişimi ile tgsh ve GSH miktarları (sıra ile; r=0.565 P=0.001; r=0.515 P=0.004) arasında ve GSSG miktarı ile Cu, Cd ve Pb derişimleri arasında korelasyon vardır (sıra ile: r=0.381 P=0.038; r=0.428 P=0.018; r=0.390 P=0.038). Glutatyon bağımlı enzimler GST ve GPx aktivitelerindeki doku ve istasyonlara göre oluşan farklılıklar Şekil 4.13 (a) ve (b) de sunulmuştur. Referans istasyonda karaciğer dokusunda en düşük tgsh, GSH ve GSSG miktarları, kas dokusunda en düşük tgsh, GSH ve GSSG miktarları ile GST ve GPx enzim aktiviteleri ve beyin dokusunda en düşük GSSG miktarı ve GST aktivitesi ölçülmüştür. Bu nedenle diğer istasyonlardaki bulgular referans istasyona göre değerlendirilmiştir. Karaciğer Kas Beyin Karaciğer Kas Beyin GST Spesifik Aktivitesi (U/mg pr.) * 1 * * * 0.1 * * * * * GPx Spesifik Aktivitesi (U/mg pr.) 0.01 * * * * İstasyonlar İstasyonlar (a) (b) Şekil Karaciğer, Kas ve Beyin dokularında (a) GST ve (b) GPx spesifik aktivitelerinin istasyonlar ve dokulara göre dağılımı (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Karaciğer, kas ve beyin dokularında (Çizelge 4.8.) GST aktivitesi 2. ve 4. istasyonlarda referans istasyondan yüksektir. Ayrıca beyin dokusunda 5. istasyonda da önemli derecede yüksektir. Karaciğer dokusunda en düşük GST enzim aktivitesi 3. istasyonda gözlenmiştir. Karaciğer ve beyin dokularında GPx aktivitesinin 4. istasyonda referans istasyondan yüksek ve 5. istasyonda düşük olduğu belirlenmiştir. Kas dokusunda ise 90

104 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ GPx aktivitesi 2. istasyonda en yüksek değerdedir. Karaciğer dokusundaki Co ve Pb derişimleri ile GST aktivitesi (sıra ile: r=0.445, P=0.014; r= P=0.042) ve Cu ve Zn derişimleri ile GPx aktivitesi arasında (sıra ile; r=-0.577, P=0.001; r=0.507, P=0.004) korelasyon hesaplanmıştır. Kas dokusunda her iki enzim arasında r=0.511, P=0.004 şeklinde korelasyon vardır. Kas dokusundaki Fe derişimi ile GST aktivitesi arasında da pozitif korelasyon (r=0.402, P=0.028) hesaplanmıştır. Beyin dokusundaki Zn derişimi ile GPx enzim aktivitesi (r=0.655, P=0.000) ve Co derişimi ile GST aktivitesi arasında (r= P=0.007) korelasyon görülmektedir. Glutatyon bağımlı enzimler ile GSH ve ilgili değişkenler arasındaki ilişki Çizelge 4.11 de sunulmuştur. Çizelge Glutatyon bağımlı enzimler ile GSH ve ilgili değişkenler arasındaki Pearson korelasyon katsayıları. r P Karaciğer GST tgsh 0.508** GSH 0.554** GPx GSH/GSSG 0.483** Kas GST GSH 0.366* GPx tgsh 0.426* GSH 0.540** GSH/GSSG 0.482** Beyin GPx tgsh 0.711** GSH 0.697** r; korelasyon katsayısı, P; önemlilik düzeyi, *; P<0.05; **; P<0.01 göstermektedir. Glutatyon miktarları ile karaciğer ve kas dokularındaki GST enzim aktivitesi arasında, kas ve beyin dokularında GPx enzim aktivitesi arasında pozitif korelasyonlar gözlenmektedir. Ayrıca karaciğer ve kas dokularında GSH/GSSG 91

105 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ oranları ile GPx enzim aktiviteleri arasında da pozitif korelasyon vardır (2). Antioksidant Enzimler Antioksidant enzimler; CAT ve SOD enzim aktivitelerinin karaciğer, kas ve beyin dokularında ve istasyonlar arasında dağılımları sıra ile Çizelge ve ve Şekil 4.14 de sunulmaktadır. Karaciğer Kas Beyin Karaciğer Kas Beyin CAT Spesifik Aktivitesi (U/mg pr.) * * * SOD Spesifik Aktivitesi (U/mg pr.) 1 * * * * * İstasyonlar İstasyonlar (a) (b) Şekil Karaciğer, Kas ve Beyin dokularında (a) CAT ve (b) SOD spesifik aktivitelerinin istasyonlar ve dokulara göre dağılımı (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Dokulardaki CAT aktivitesi değişen yanıtlar göstermişlerdir. Karaciğer dokusunda 5. istasyonda önemli derecede düşüktür. Kas dokusunda referans istasyona göre önemli bir değişim gözlenmemiştir. Beyin dokusunda ise 3. ve 4. istasyonlarda referans istasyona kıyasla önemli derecede yüksektir (Şekil 4.14 (a)). SOD enzim aktivitesi 2. istasyonda tüm dokularda ve 4. istasyonda karaciğer ile kas dokularında referans istasyondan önemli derecede yüksektir (Şekil 4.14 (b)). Karaciğerde CAT aktivitesi ile GPx aktivitesi arasında r=0.485; P=0.007 şeklinde ve SOD aktivitesi ile GST aktivitesi arasında da r=0.620; P=0.000 şeklinde ilişki olduğu gözlenmiştir. 92

106 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 93

107 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 94

108 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 95

109 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Karaciğer Cu derişimi ile CAT aktivitesi arasında (r=-0.575; P=0.001) ve Co derişimi ile SOD aktivitesi arasında (r=0.371 P=0.044) korelasyon hesaplanmıştır. tgsh ve GSH ile SOD aktivitesi (sırası ile; r=0.668 P=0.000; r=0.706 P=0.000) ve GSH/GSSG oranı ile CAT aktivitesi arasında r=0.453; P=0.012 şeklinde korelasyon vardır. Kas dokusunda GPx aktivitesi ile CAT ve SOD arasında (sıra ile: r=0.569 P=0.000; r=0.754 P=0.000) ve GST aktivitesi ile SOD aktivitesi (r=0.523 P=0.003) arasında korelasyonlar hesaplanmıştır. Ayrıca kas dokusunda GSH/GSSG oranı ile SOD enzim aktivitesi arasında da (r= P= 0.026) korelasyon vardır. Dokudaki Fe (r=0.371 P=0.043), Zn (r= P=0.008) ve Cr derişimleri (r= P=0.011) ile SOD aktivitesi arasında korelasyonlar belirlenmiştir Beyin dokusunda CAT aktivitesi ile GPx aktivitesi arasında r=0.538 P=0.002 şeklinde ve tgsh ve GSH miktarları ile SOD aktivitesi arasında pozitif korelasyon (sıra ile; r=0.467 P=0.009; r=0.525 P=0.003) vardır. Doku Zn ve Cd derişimleri ile CAT enzim aktivitesi arasında sıra ile r=0.465 P=0.010 ve r=0.381 P=0.038 şeklinde korelasyon vardır (3). Lipid Peroksidasyonu Lipid peroksidasyonu göstergesi, MDA miktarlarının dokular ve istasyonlar arasındaki değişimleri Çizelge ve Şekil de sunulmuştur. Referans istasyona göre MDA miktarlarının 3. ve 5. istasyonlarda tüm dokularda ve 2. istasyonda karaciğer ve kas dokularında önemli derecede düşük olduğu gözlenmiştir. MDA miktarları ile karaciğer dokusunda GSH/GSSG oranı, CAT ve GPx aktiviteleri ve beyin dokusunda GSH miktarı arasında pozitif, kas dokusunda tgsh, GSH ve GSSG miktarları ve GPx enzim aktivitesi arasında negatif korelasyonlar vardır. Tüm dokular için doku Cu derişimleri ile MDA miktarı arasında da negatif korelasyon gözlenmiştir. 96

110 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Karaciğer Kas Beyin 100 MDA Miktarı (nmol/mg protein) 10 1 * * * * * * * * İstasyonlar Şekil Karaciğer, kas ve beyin dokularında MDA miktarlarının istasyonlar göre dağılımı (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Çizelge MDA miktarı ile diğer değişkenler arasındaki Pearson korelasyon katsayıları Karaciğer r P Kas r P Beyin r P GSH/GSSG 0.650** tgsh ** GSH 0.390* CAT 0.459* GSH ** Cu ** GPx 0.518** GSSG * Cu * GPx * Cu * r; korelasyon katsayısı, P; önemlilik düzeyi, *; P<0.05; **; P<0.01 göstermektedir (4). Asetilkolinesteraz ve Bütirilkolinesteraz Asetilkolinesteraz ve BChE enzim aktivitelerinin dokular ve istasyonlar arasındaki değişimleri Çizelge ve Şekil 4.16 da sunulmuştur. AChE aktivitesinin (Şekil 4.16.(a)) karaciğer dokusunda 3. ve 5. istasyonlarda, kas dokusunda 4. ve 5. istasyonlarda referans istasyondan yüksek, beyin dokusunda ise 2. istasyonda düşük olduğu gözlenmiştir. 97

111 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Karaciğer Kas Beyin Karaciğer Kas Beyin AChE Spesifik Aktivitesi (U/mg pr.) İstasyonlar BChE Spesifik Aktivitesi (U/mg pr.) İstasyonlar (a) (b) Şekil Karaciğer, Kas ve Beyin dokularında (a) AChE ve (b) BChE spesifik aktivitelerinin istasyonlar ve dokulara göre dağılımı (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) BChE aktivitesi 5. istasyonda tüm dokularda referans istasyondan önemli derecede yüksektir (Şekil 4.16(b)). Ayrıca 4. istasyonda da kas ve beyin dokularında yüksek olduğu gözlenmiştir. Tüm dokularda AChE ve BChE birlikte değişim göstermektedir. Bu iki enzim arasında karaciğerde r=0.959 P=0.000, kasta r=0.977 P=0.000 ve beyinde r=0.944 P=0.000 şeklinde ilişki vardır. * * * * * * * * * Çizelge Karaciğer dokusunda AChE ve BChE spesifik enzim aktivitelerine ait Pearson korelasyon katsayıları r P r P AChE GSH * BChE GST * GST ** CAT * SOD ** SOD * Cu 0.398* Cu 0.451* Cd 0.507** Cd 0.419* r; korelasyon katsayısı, P; önemlilik düzeyi, *; P<0.05; **; P<0.01 göstermektedir. Karaciğer dokusunda AChE aktivitesi ile GSH miktarı ve GST ve SOD aktiviteleri arasında ve BChE aktivitesi ile GST, CAT, SOD aktiviteleri arasında 98

112 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ negatif korelasyon olduğu görülmektedir (Çizelge 4.16.). Ayrıca doku Cu ve Cd derişimleri ile AChE ve BChE aktiviteleri arasında da korelasyon vardır. Çizelge de görüldüğü gibi kas dokusunda AChE ve BChE enzim aktiviteleri ile tgsh ve GSH miktarları ve Cu ve Co doku derişimleri arasında korelasyon vardır. Çizelge Kas dokusunda AChE ve BChE spesifik enzim aktivitelerine ait Pearson korelasyon katsayıları r P r P AChE tgsh 0.626** BChE tgsh 0.696** GSH 0.587** GSH 0.676** Cu 0.424* Cu 0.451* Co 0.400* Co 0.391* r; korelasyon katsayısı, P; önemlilik düzeyi, *; P<0.05; **; P<0.01 göstermektedir. Beyin dokusunda GPx aktivitesi ile AChE ve BChE aktiviteleri arasında ve CAT ve SOD enzim aktiviteleri ile AChE aktivitesi arasında önemli korelasyonlar vardır. Dokudaki Zn derişimleri ile AChE ve BChE aktiviteleri arasında pozitif korelasyon tespit edilmiştir (Çizelge 4.18.). Çizelge Beyin dokusunda AChE ve BChE spesifik enzim aktivitelerine ait Pearson korelasyon katsayıları r P r P AChE GPx 0.425* BChE GPx 0.459* CAT 0.396* Zn 0.361* SOD * Zn 0.429* r; korelasyon katsayısı, P; önemlilik düzeyi, *; P<0.05; **; P<0.01 göstermektedir 99

113 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ (5). Protein Miktarları Protein miktarlarının karaciğer, kas ve beyin dokularındaki ve istasyonlar arasındaki farklılıkları Çizelge Çizelge de ve Şekil 4.17 da sunulmuştur. Karaciğer Kas Beyin 100 Protein Miktarı (mg/ml) 10 * İstasyonlar Şekil Karaciğer, kas ve beyin dokularında protein miktarlarının istasyonlar göre dağılımı (*; referans istasyona göre P<0.05 düzeyinde farklılığı göstermektedir) Doku protein miktarlarında kasta 5. istasyonda gözlenen dışında referans istasyona kıyasla önemli bir fark gözlenmemiştir. Karaciğer protein derişimi ile Co derişimi arasında (r=0.563 P=0.001) ve kas dokusundaki protein derişimi ile Co ve Cu derişimleri arasında (r= P=0.012; r= P=0.045) korelasyon hesaplanmıştır Biyoindikatörler Araziden alınan balık örneklerine ait ağırlık ve boy verileri (Çizelge 4.19) ve diğer değişkenler ile aralarındaki korelasyonlar (Çizelge 4.20) incelenmiştir. İkinci istasyonda örneklenen balıkların boy ve ağırlıklarının diğer istasyonlardan örneklenenlerden yüksek olduğu kaydedilmiştir. 100

114 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Çizelge Balık örneklerinin boy ve ağırlıkları İSTASYONLAR 1. İstasyon 2. İstasyon 3. İstasyon 4. İstasyon 5. İstasyon Ağırlık (g) ± 17.5 a ± b 95.6 ± a 87.1 ± 12.6 a ± 33.7 a Boy (cm) 28.6 ± 0.9 a 35.1 ± 8.0 b 23.2 ± 2.3 a 23.5 ± 2.6 a 27.7 ± 5.2 a Bulgular, Aritmetik ortalama ± Standart hata şeklinde sunulmuştur. Farklı harfler P<0.05 önemlilik düzeyinde istasyonlar arasındaki ayrımı göstermektedir, N=6. Çizelge Balıkların büyüklükleri ile doku metal derişimleri ve biyokimyasal değişkenler arasındaki Pearson korelasyon katsayıları Öreneklerin Boyu Karaciğer Kas r P r P Pb * Pb * Cr * tgsh 0.539** tgsh 0.431* GSSG 0.525** GSSG 0.437* GST 0.467** GST 0.547** SOD 0.600** SOD 0.484** AChE * r P BChE * Zn ** r P Cr * Zn * SOD 0.613** Cr * AChE ** CAT * BChE ** SOD 0.535** Protein 0.376* AChE ** BChE ** r P Örenklerin Ağırlıkları r P Zn * Zn ** GSSG * GSSG * GPx * GPx ** CAT ** CAT ** SOD 0.417* SOD 0.414* AChE * AChE ** Protein 0.375* BChE * r; korelasyon katsayısı, P; önemlilik düzeyi, *; P<0.05; **; P<0.01 göstermektedir Beyin Karaciğer Kas Beyin Balıklardaki boy uzunlukları ile karaciğerde Pb ve Cr, kasta Cr ve Zn ve beyindeki Zn derişimleri arasında, ayrıca ağırlık ile karaciğer Pb, kas Zn ve Cr ve beyin dokularındaki Zn derişimleri arasında korelasyon hesaplanmıştır. Hemen her 101

115 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ dokuda ağırlık ve boy gelişimi ile antioksidant enzimler ve nörotransmitter enzimler arasında da çeşitli etkileşimler olduğu görülmektedir. Kondüsyon faktörü ve HSI nın istasyonlar arasındaki farklılıkları Çizelge de sunulmuştur. Referans istasyona kıyasla CF de istasyonlar arasında önemli bir fark yoktur. Ancak 2. istasyondaki balıklara ait CF nin referans istasyon dışındaki diğer üç istasyondan yüksek olduğu gözlenmiştir. HSI 2., 3. ve 5. istasyonlarda referans istasyondan düşük, 4. istasyonda yüksektir. Örneklerde gonad gelişimi olmadığından GSI hesaplanamamıştır. Çizelge Kondüsyon Faktörü ve HSI nın istasyonlara göre dağılımı Biyoindikatörler İSTASYONLAR 1. İstasyon 2. İstasyon 3. İstasyon 4. İstasyon 5. İstasyon CF 0.82 ± 0.05 ab 0.99 ± 0.13 a 0.76 ± 0.04 b 0.65 ± 0.02 b 0.69 ± 0.02 b HSI 1.15 ± 0.18 a 0.91 ± 0.15 b 0.83 ± 0.07 b 1.39 ± 0.11 c 0.80 ± 0.07 b Bulgular, Aritmetik ortalama ± Standart hata şeklinde sunulmuştur. Farklı harfler P<0.05 önemlilik düzeyinde istasyonlar arasındaki ayrımı göstermektedir, N=6. Çizelge Kondüsyon Faktörü ve HSI ye ait Pearson korelasyon katsayıları Kondüsyon Faktörü Kas Karaciğer r P r P tgsh 0.373* GSSG * GSSG 0.479** GSH/GSSG 0.565** Karaciğer Somatik SOD 0.485** GPx 0.361* SOD 0.366* CAT 0.423* AChE ** Cu ** BChE ** Cd ** Zn ** r; korelasyon katsayısı, P; önemlilik düzeyi, *; P<0.05; **; P<0.01 göstermektedir 102

116 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Karaciğer dokusunda CF ile tgsh ve GSSG miktarları ve SOD aktivitesi arasında pozitif korelasyon gözlenmiştir. Kas dokusunda CF ile AChE vebche aktiviteleri ve Zn derişimleri arasında negatif, SOD aktivitesi ile arasında pozitif korelasyon vardır (Çizelge 4.22). HSI ile karaciğer dokusundaki diğer değişkenler arasındaki korelasyonlar incelenmiştir. GSSG miktarı ile arasında negatif, GSH/GSSG oranı, GPx ve CAT aktiviteleri ile arasında pozitif ilişki vardır. Ayrıca karaciğerdeki Cu ve Cd derişimleri ile de ters ilişkilidir. 103

117 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 104

118 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 4.2. Tartışma Arıtmasız sanayi tesislerinden, büyük kentsel bölgelerden ve tarla drenaj sistemlerinden kirlenmiş sular, drenaj kanalları yoluyla akarsulara ve sonuçta denizlere kadar taşınarak sucul sistemlerde kirliliğe yol açmaktadır (Basha ve Rani, 2003). Kirleticilerin besin zinciri aracılığı ile tüm trofik düzeylerde artan derişimlerde birikimi önemli çevre ve sağlık sorunlarına neden olur. Bu nedenle protein kaynağı olarak tüketilen balıklar sucul ekosistemlerde kirliliğin izlenmesi ve değerlendirilmesinde model canlılar olarak kullanılmaktadırlar (Mansour ve Sidky, 2003; Papagiannis ve ark., 2004). Su kalitesinin bozulması bu ortamlarda bulunan canlılara ve insanlara zarar vermektedir. Balıkların sağlıklı gelişimleri için sıcaklık, ph, çözünmüş oksijen derişimi, alkalinite, gibi su kalitesini etkileyen bileşenlerin miktarları belirli sınırlar içerisinde olmalıdır (Swann, 2000; Edwards ve Guilette, 2007; Foss ve ark., 2007). Su kalitesini belirleyen bu etmenler, ayrıca ağır metal ve pestisit gibi toksik kimyasalların sucul sistemlerdeki hareketlerini, biyolojik bulunurluklarını ve canlılar tarafından alınımlarını da etkilemektedirler (Playle, 1998; Paquin ve ark., 2000; Authman, 2008). Su kalitesini oluşturan etmenlerin balıklara ve kirleticilerin hareketlerine etkileri arazi veya laboratuvar çalışmaları ile değerlendirilmiştir. Sudaki çözünmüş oksijen derişimi sucul sistemlerde su kalitesinin değerlendirilmesinde kullanılan önemli parametrelerden biridir. Düşük ÇO düzeyleri doğrudan ya da dolaylı olarak diğer birçok sorunla birleşerek balık ölümlerine sebep olabilir. Balıklarda tüketilen oksijen miktarı balık büyüklüğü, beslenme hızı, hareket ve sıcaklıkla değişir. Bireysel farklılıklar ile değişmekle birlikte balıkların sağlıklı gelişimleri için sudaki ÇO derişiminin 6-10 mg/l arasında olması gerektiği belirlenmiştir (Swann, 2000). Sucul sistemlerde ph canlıların solunumu sırasında salınan CO 2 ye bağlı olarak 4-10 arasında değişim gösterirken, kültür balıkçılığında kabul edilebilir ph aralığındadır (Swann, 2000). ASO drenaj kanallarında yürütülen bu araştırmada belirlenen istasyonlarda suların ÇO derişimleri ve ph değerlerinin sırasıyla mg/l, olduğu ve balıklar için güvenli aralıkta yer aldığı 105

119 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ saptanmıştır. Ilık sularda balık üretimi için toplam alkalinite ve sertlik mg CaCO 3 /L arasında olmalıdır. Yayın balığı üretimi için en az 20 mg/l düzeyinde olmaları önerilmiştir (Swann, 2000). Bu çalışmada belirlenen bütün istasyonlardan örneklenen sularda ölçülen alkalinite değerleri ideal aralıkta yer alırken, sertlik değerinin 5. istasyonda yüksek olduğu gözlenmiştir. Sertlik derecesi sınıflamasına göre (Güler ve Çobanoğlu, 1997) su örnekleri referans istasyonda orta derecede, 2. ve 4. istasyonlarda oldukça sert ve 3. ve 5. istasyonlarda ise sert sular sınıfına girmektedir. Elektriksel iletkenlik değeri (EC) çözünmüş tuzların toplam derişimini ifade eder. Amerika Birleşik Devletleri Tuzluluk Laboratuvarı Sınıflama sistemine göre sulama suları elektriksel iletkenlik değerleri bakımından; az, orta, yüksek ve çok yüksek tuzlu su olmak üzere göre dört sınıfta değerlendirilmiştir. Ayrıca Schofield sulama suyu sınıflama sisteminde 5 kalite sınıfı belirlenmiştir (Çizikçi, 2003). Bu araştırmada 1. ve 4. istasyonlarda sular orta tuzlu su ve 2. kalite sınıfında (iyi), 2. ve 3. istasyonlarda yüksek tuzlu su ve 3. kalite sınıfında (kullanılabilir), 5. istasyonda ise çok yüksek tuzlu ve 4. kalite sınıfında (dikkatli kullanılabilir) yer aldığı ve doğrudan sulama suyu olarak kullanıma uygun olmadığı belirlenmiştir. Seyhan Nehri suları sulama suyu sınıfı olarak C1S2 sınıfının da içinde yer aldığı 2. sınıf kalitededir. Aşağı Seyhan Ovası nda 1960 da sulama projesinin başlaması ile birlikte süreç içerisinde tuzluluk problemi ortaya çıkmış ve bu nedenle drenaj kanalları yapılmıştır (Aslan ve ark., 1999; Yüceer ve İnkayalı, 2004). Evsel, endüstriyel ve tarımsal atık sularda bol miktarda bulunan azotlu ve fosforlu bileşikler sucul sistemlerde kirlilik oluşumuna neden olabilirler (Güler ve Çobanoğlu, 1997; Aslan ve ark,1999; Edwards ve Guillette, 2007). İyonize olmamış amonyağın toksik derişimleri bireysel olarak değişmekle birlikte balıklar için ortamada kabul edilebilir derişiminin 0.02 mg NH 3 /L den düşük olması gerektiği saptanmıştır (Swann, 2000). Ayrıca ülkemizde S.K.K.Y. ye göre de ph değerine bağlı olarak serbest amonyak azotu derişiminin 0.02 mg NH 3 -N/L yi geçmemesi önerilmektedir (Resmi Gazete, 1991). Foss ve ark. (2007) farklı çözünmüş oksijen düzeylerinde, subletal (0.17 mg/l mg NH 3 -N/L) iyonize olmamış amonyağın Scophthalmus maximus gelişimi 106

120 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ üzerindeki kronik etkilerini incelemişler ve yüksek oksijen derişimlerinin amonyak toksisitesinin azalmasında etkili olabileceğini bildirmişlerdir. Amerika Birleşik Devletleri nin Florida Eyaleti nde nitrat azotu (NO 3 -N) derişimleri 0.2 mg NO 3 -N/L ile 5.1 mg NO 3 -N/L arasında değişen sekiz farklı su kaynağından örneklenen Gambusia holbrooki nin erkek bireylerinde NO 3 -N nun üreme potansiyeli üzerine etkileri incelenmiştir. NO 3 -N derişiminin artışına paralel olarak sperm sayısının azaldığı gözlenmiş ve yüksek nitrat düzeylerinin üreme yeteneği üzerine negatif etki yaptığı bildirilmiştir (Edwards ve Guillette, 2007). Bu çalışmada amonyak derişimi 4. ve 5. istasyonlarda balıklar tarafından tolere edilebilir limitlerin ve ayrıca su kirliği kontrol yönetmeliğinde önerilen derişimin çok üstündedir (sıra ile; ve mg NH 3 -N/L). Yönetmelikte bildirilen su kalite sınıflarına göre nitrit azotu (NO 2 -N) derişimleri değerlendirilmiş ve 2. istasyonda su kalitesinin 3. sınıf, 4. istasyonda 4. sınıf ve diğer istasyonlarda 2. sınıf kalitede olduğu belirlenmiştir. Nitrit azotu derişimi 4. istasyonda balıklar tarafından tolere edilebilir derişimlerin (<0.06 mgno 2 -N/L) üzerindedir. Uzun süreli etkide balıkların hayatta kalmasını tehdit etmektedir. Nitrat derişimleri tüm istasyonlarda 1. sınıf kalitededir, ancak 2. ve 4. istasyonlarda balıklarda toksik etkilere neden olabilecek derişimlerdedir (<3.0 mg NO 3 /L). Fosfor derişimlerinin ise 1. ve 5. istasyonlarda 3. sınıf ve diğer istasyonlarda 4. sınıf kalite değerinde olduğu belirlenmiştir. Endüstriyel ve tarımsal atıkların deşarj edildiği ve 4. istasyonlarda fosfat derişimlerinin yüksek olduğu gözlenmektedir. Sulardaki fosfat derişimleri ile nitrit, nitrat ve kükürt derişimleri arasında pozitif korelasyon tespit edilmiştir. Aşağı Seyhan Ovası nda TD0 ve TD8 drenaj kanallarında yılları arasında makro besin maddelerinin hareketleri incelenmiştir (Aslan ve ark., 1999). TD0 drenaj kanalının NO 2 -N yükü bakımından yaz ve kış dönemlerinde 4. sınıf kalite özelliğinde olduğu ve NO 3 -N bakımından 2. kalitede iken TD8 den gelen evsel ve endüstriyel atıkların katılması ile düştüğü gözlenmiştir. Kış mevsiminde yüzey akışlarından dolayı arttığı bildirilmiştir. Evsel ve endüstriyel atık suların fosfat fosforu (PO 4 -P) derişimlerinin yüksek olmasından dolayı TD0 ile TD8 birleştikten sonra kalite değerinin 4. sınıfa düştüğü görülmektedir. Bu nedenle drenaj kanalına 107

121 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ gelen besin maddesi yükünün tarımsal kaynaklar yerine daha çok evsel ve endüstriyel olduğu ileri sürülmüştür. Seyhan Nehri ve nehre katılan TD0 drenaj kanalında besin maddelerinin miktarları yılları arasında nehrin debisinin minimum ve maksimum olduğu dönemlerde incelenmiştir (Yüceer ve İnkayalı, 2004). Nehrin suyunun S.K.K.Y ye göre 1. ve 2. sınıf olduğu ve su debisinin düştüğü kış aylarında kalitesinin 4. sınıfa kadar düştüğü bildirilmiştir. TD0 drenaj kanalı nehir suyunun kalitesini her iki dönemde de düşürmektedir. Bu düşüşün özellikle yaz aylarında yapılan tarımsal sulamalar nedeni ile taşınan besin maddelerinin fazla olmasından kaynaklanabileceği ileri sürülmüştür. Drenaj kanallarının tarımsal sulamanın dışında evsel ve endüstriyel atık sularını da taşıması nedeniyle kirlilik yükünün yüksek değerlerde olduğu bildirilmiştir. Su kirliliği analizlerinde askıda katı madde miktarlarının ölçülmesi oldukça önemlidir. Tekstil, hazır giyim ve deri endüstrisi atık sularında fazla miktarda katı madde vardır (Hauser, 1996). Bu çalışmada en yüksek toplam, askıda ve çökebilen katı miktarları endüstri aktivitesinin yoğun olduğu 4. istasyonda kaydedilmiştir. Balıkların sağlıklı gelişimi için önerilen derişimin (80 mg/l) altındadır (Swann, 2000). Sülfatlar ve klorürler de su kalitesini etkileyen önemli faktörlerdir (Güler ve Çobanoğlu, 1997). Kauçuk, plastik, kimya, kömür ve petrol endüstrisi atık suları sülfat içerirken, tekstil, hazır giyim ve deri endüstrisi atık suları sülfür içermektedirler. Sülfür, çözünmüş oksijeni tuttuğundan korozyonu engellemek üzere kazan besleme sularına sıkça eklenmektedir (Güler ve Çobanoğlu, 1997). Çeşitli sülfat tuzları bu çalışmanın yürütüldüğü alanlarda taban gübresi olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadırlar. Sularda tuzluluğu etkilediklerinden sülfat ve klor iyonları sulama suyu kalitesini etkilerler (Çizikçi, 2003). Schofield sınıflama sistemine göre klor iyonu derişimleri açısından tüm istasyonlarda ve sülfat iyonu açısından referans istasyon dışındaki istasyonlarda 5. sınıf kalitededir. Bu iyonlar bakımından sulama suyu olarak kullanıma uygun değildir. S.K.K.Y ye göre; sülfat bakımından tüm istasyonlar 1. sınıf kalitede iken, sülfür iyonları bakımından referans istasyon dışında diğer 108

122 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ istasyonlarda 4. sınıf kalitededir. Özellikle 4. istasyonda diğer istasyonlardan önemli derecede yüksek olduğu gözlenmektedir. Sulardaki klorür iyonu ve serbest klor derişimleri S.K.K.Y. ye göre değerlendirildiğinde istasyonlardaki su kalitelerinin klorür iyonu bakımından 3. istasyonda 3. sınıf kalitede, 5. istasyonda 4. sınıf kalitede ve diğer tüm istasyonlarda 2. sınıf kalitede ve serbest klor bakımından ise 3. ve 4. sınıf kalitede olduğu belirlenmiştir. Serbest klor ve klorür özellikle evsel atıkların da katıldığı 2., 3. ve 5. istasyonlarda diğer istasyonlardan oldukça yüksektir. Klor iyonu 4. istasyon dışında tüm istasyonlarda balıklara zarar verebilecek düzeylerdedir (> 30 µg Cl -2 /L). Su kalite değerlendirmelerinde önemli olan flor iyonları kayaların aşınması ile doğal sulara karışmaktadır. Yüzey sularında normal koşullarda 1 mg F - /L yi geçmediği bildirilmiştir (Güler ve Çobanoğlu, 1997). İyon içeriği düşük olan yumuşak sularda, 0.5 mg F - /L kadar düşük derişimlerin omurgasızlar ve balıklara zarar verdiği ve kirlenmemiş tatlı sularda mg F - /L arasında ölçüldüğü bildirilmiştir (Camargo, 2003). Bu açıklamalar ışığında çalıştığımız drenaj kanallarında flor derişimleri balıklarda toksik etkilere neden olabilecek derişimlerdedir ( mg F - /L), ancak S.K.K.Y ye göre tüm istasyonlar flor bakımından 1. sınıf kalite değerindedir. Evsel, endüstriyel, tarımsal uygulamaların yanı sıra kayaçlardan aşınma yoluyla sucul ekosistemlere katılan ağır metaller su kalitesini değiştirirler, sedimente bağlanabilir ve ekosistemin farklı bileşenlerinde birikebilirler (Brenner ve ark., 1995). Su ve sediment örneklerinde ağır metaller ve pestisitler gibi kirleticilerin derişimlerinin ölçülmesi, kirliliğin belirlenmesi ve izlenmesinde kullanılan yöntemlerdendir. Ülkemizin ekonomik öneme sahip nehirlerindeni Gediz ve Büyük Menderes de Cu, Co, Cr, Mn, Fe, Zn, Pb ve Ni in su ve sedimentteki dağılımları incelenmiştir. Gediz Nehri nde özellikle Pb, Cr, Mn ve Zn ve Büyük Menderes Nehri nde Co, Mn ve Zn derişimlerinin oldukça yüksek olduğu gözlenmiştir. Su ve sedimentteki yüksek ağır metal derişimlerinin endüstriyel, tarımsal ve evsel atıkların boşaltılmasından kaynaklandığı ileri sürülmüştür (Akcay ve ark., 2003). Bu çalışmada, drenaj kanallarında su kalitesini değerlendirmek üzere su 109

123 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ örneklerinde Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Cr, Cd ve Pb derişimleri de incelenmiştir. İncelenen tüm metallerin referans istasyon olarak seçilen Seyhan Baraj Gölü nde diğer istasyonlardan düşük olduğu gözlenmiştir En yüksek Cu, Zn, Ni, Co, Cr ve Pb derişimleri ise çevresinde endüstriyel aktivitenin yoğun olduğu 4. istasyon (TD7) örneklerinde saptanmıştır. Seyhan Nehri üzerinde beş farklı istasyonda ağır metal derişimlerinin incelendiği bir araştırmada evsel ve endüstriyel atıkların daha az katıldığı Seyhan Baraj Gölü nün nehir suyunun en temiz noktası olduğunu bildirilmiştir (Canlı ve ark., 1998). Zaimoğlu ve ark. (2006) TD7 drenaj kanalı üzerinde beş farklı istasyonda su örneklerinde askıda katı, elektriksel iletkenlik ile su ve sedimentte Pb, Cd, Ni, Cu, Mn, Zn ve Fe derişimlerini belirledikleri çalışmada, yürürlükteki düzenlemelere göre bu drenaj kanalındaki suyun sulama amaçlı kullanılamayacağını ve standartlara göre 4. sınıf kalitede olduğunu bildirmişlerdir. Metal derişimleri özellikle endüstriyel atık suların deşarj edildiği noktada yüksek bulunmuştur. Bu çalışmada tüm istasyonlarda su örneklerinde metal derişimleri karşılaştırıldığında (Fe > Zn > Ni > Cu > Cr Pb Co > Cd) Fe ve Zn derişimlerinin yüksek, Cd derişminin ise en düşük olduğu gözlenmiştir. Fe derişimleri referans istasyonda S.K.K.Y ye göre 3. sınıf ve diğer tüm istasyonlar ise 2. sınıf kalitededir. Balık gelişimi için tolere edilebilir Fe derişimi dikkate alındığında, uzun süreli etki durumunda toksik etkiler oluşturabilecektir. Fe dışındaki metaller 4. istasyonda yüksektir, fakat S.K.K.Y ye göre 1. sınıf kalitededir. Ayrıca sudaki nitrit ve sülfür iyonları ile tüm metal derişimleri arasında pozitif korelasyon gözlenmiştir. Özellikle en yüksek metal derişimlerinin kaydedildiği 4. istasyonda nitrit ve sülfür derişimlerinin de diğer istasyonlardan yüksek olduğu gözlenmiştir. Bu bulgular ışığında 4. istasyonun su kalitesinin etrafındaki sanayi aktivitesinden etkilendiği düşünülmektedir. Balıklar, sucul besin zincirinin tepesinde yer aldıklarından yüksek metal derişimlerinin etkisinde kalırlar. Balıklarda ağır metallerin düşük derişimlerde uzun süreli etkisi doku ve organlarda birikime neden olur. Protein kaynağı olarak balıkların tüketimi ağır metallerin besin zinciri aracılığı ile insana kadar taşınmasına 110

124 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ ve önemli sağlık sorunlarına neden olur. Bu nedenle sucul ekosistemlerde ağır metallerin su ve sedimentteki derişimlerinin yanı sıra sucul organizmaların dokularındaki derişimlerinin de belirlenmesi oldukça önem taşır. Doğal ortam koşullarında balıkların doku ve organlarında ağır metal birikiminin incelendiği çok sayıda araştırma bulunmaktadır (Canlı ve ark., 1998; Kotze ve ark., 1999; Mansour ve Sidky, 2002; Begum ve ark., 2005; Authman, 2008). Balıkların doku ve organlarındaki birikim düzeylerinin belirlenmesi, kronik metal etkisini gösterebileceği gibi, kirlenmiş alanların tanımlanması ve sucul ekosistemin sağlığının değerlendirilmesinde etkili olarak kullanılabilir (Heath, 1995; Kotze ve ark., 1999; De La Torre ve ark., 2002). Balıklarda ağır metal birikim doku ve organlar arasında farklılık gösterir. Bu ayrım doku ve organların metabolik ve fizyolojik aktivitelerindeki farklılığının bir sonucudur (Heath,1995; Kotze ve ark, 1999). Olifant Nehri nden (Güney Afrika) örneklenen O. mossambicus ve C. gariepinus un doku ve organlarındaki Cu ve Zn birikim düzeyleri incelenmiştir. Cu ve Zn derişimi bakımından her iki türde organlar arasında karaciğer > solungaç > deri > kas sıralamanın olduğu bunun da her iki metalin detoksifikasyon merkezi olan karaciğerde metal bağlayıcı proteinler olan metallotiyoneinlere bağlanarak alıkonmasından kaynaklanabileceği bildirilmiştir. Her iki metalin kas dokusundaki derişimlerinin diğer doku ve organlara oranla düşük olması ise kas dokusunun toksik madde regülasyonunda etkin işlev görmemesinden kaynaklanabilir (Kotze ve ark., 1999). Ancak laboratuvar ve doğa çalışmalarında uzun süreli metal etkisinde kas dokusundaki metal birikiminin de arttığı belirlenmiştir (Larsson ve ark.,1985; Kotze ve ark., 1999). Balıklarda ağır metal birikiminde canlının beslenme davranışı ve yaşam alanı da etkili olabilmektedir. C. gariepinus un doku ve organlarında yüksek derişimlerde ağır metal birikiminin bentik olmasından kaynaklanabileceği bildirilmiştir (Kotze ve ark., 1999). Nil Nehri, Maryut ve Edku göllerinden alınan su örnekleri ile C. lazera nın karaciğer ve kas dokuları ile serumdaki ağır metal derişimleri incelenmiş, karaciğerdeki ağır metal derişiminin kas ve seruma oranla daha fazla olduğu, incelenen metallerden de Fe in diğerlerine oranla daha yüksek olduğu (Adham ve 111

125 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ ark., 1999). Mogan Gölü nden (Ankara, Türkiye) örneklenen C. gariepinus ve C. luteus un kas, karaciğer, solungaç ve deri dokularındaki ağır metal derişimleri incelenmiş, her iki balık türünde de incelenen tüm dokularda Fe in diğer metallere oranla yüksek olduğu, C. gariepinus da bunu Zn nin izlediği belirlenmiştir. Metal birikimi bakımından dokular karşılaştırıldığında karaciğerdeki metal birikiminin kas, solungaç ve deriye oranla daha fazla olduğu saptanmıştır (Türkmen ve Ciminli, 2007). Olifant Nehri nde (Güney Afrika) iki farklı istasyondan örneklenen C. gariepinus da, karaciğer ve kas dokuları ile deride Cr, Cu ve Fe birikimleri incelenmiştir. Cu ve Fe birikimlerinin karaciğer> solungaç> kas> deri şeklinde olduğu ve en yüksek birikimin depo ve detoksifikasyon organı olan karaciğerde olduğu bildirilmiştir (Avenant-Oldewage ve Marx, 2000). Petrol endüstrisinin yüksek yoğunlukta olduğu Nijerya Deltası ndan örneklenen dört farklı balık türünde Fe, Cu, Zn, Ni, Cr ve Mn nin dokulardaki birikimlerinin incelendiği çalışmada benzer şekilde Fe, Zn ve Cu nun yüksek düzeylerde biriktiği belirlenmiştir (Nduka ve ark., 2006). Aşağı Seyhan Ovası nda yürütülen bu araştırmada seçilen istasyonlardan örneklenen C. gariepinus un karaciğer, kas ve beyin dokularındaki metal derişimleri; karaciğerde Fe > Zn > Cu Cr Co Pb = Cd Ni, kasta Zn > Fe > Cu Cr Pb Ni Cd Co ve beyinde Fe > Zn > Cu Pb Cr Cd Ni = Co şeklindedir. Fe, Zn ve Cu tüm dokularda diğer metallerden oldukça fazladır ve dokular arasındaki dağılımlarının karaciğer > beyin > kas olduğu gözlenmiştir. Ni nin dokular arasındaki dağılımında önemli bir farklılık yokken, Co ve Cr derişimleri karaciğerde yüksek, Cd ise kas dokusunda oldukça düşüktür. Ayrıca beyinde 2. ve 4. istasyonlarda Co derişimlerinin ölçülebilir limitlerin altında olduğu görülmüştür. Tüm dokularda Fe derişimleri ve 3. istasyonda kas dokusunda Pb derişimleri gıda kodekslerine göre kabul edilebilir limitlerin üst sınırına yakındır. Devam eden süreçte halk sağlığı için tehdit oluşturabilecek düzeylere ulaşabileceği düşünülmektedir. Su örneklerine kıyasla dokulardaki yüksek metal derişimleri, dipten beslenen C. gariepinus un temel olarak sedimentte biriken metallerin 112

126 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ etkisinde kalmasından kaynaklanıyor olabilir. Bu çalışmada Pb birikimlerinin ise diğer metallerin aksine beyin > karaciğer > kas şeklinde olduğu gözlenmiştir. Merkezi sinir sistemi, özelleşmiş bir yapı olan ve sistemik kan dolaşımını interstitiyal sıvıdan ayıran BBB tarafından korunmaktadır. Bu engelin geçirgenliği moleküllerin büyüklüğü ve lipofilitelerine bağlıdır. Ayrıca gereksinim duyulan metal iyonlarının taşınmasını aktif veya reseptör aracılıklı taşıma sistemi dizisi ile kontrol ederek optimum düzeylerini korumaya çalışır. Canlıda yaşamsal olaylar için iz miktarda da olsa gereksinim duyulmayan Pb ve Hg de bu taşıma sistemi ile kolayca ve yüksek düzeylerde dokuya taşınır. Kan-beyin engelinin özellikle Pb toksisitesi için hedef organ oluğu bilinmektedir. Hücre içi Ca +2 düzenleyici işlemlere karışarak protein fosforilasyonu akışını ve BBB gelişimini bozmaktadır (Zheng ve ark., 2003). Kanalizasyon atıkları içen su ile beslenen havuzlardan örneklenen farklı balık türlerinin karaciğer, bağırsak, yumurtalık, kas ve beyin dokularındaki Cu, Pb, Zn ve Cr düzeyleri incelenmiştir. Metal birikimlerinin türe ve metale bağlı olarak değişmekle birlikte karaciğer > beyin > bağırsak > kas > yumurtalık > kemik şeklinde olduğu saptanmıştır (Deb ve Santra, 1997). Kadmiyum, Hg ve Pb nin endüstride ve tarım ve ormancılıkta ilaç ve pestisit olarak yaygın kullanımı olan ditiyokarbamatlar, dialkiltiyofosfatlar, piridinetiyonlar, tiuram sülfürler gibi kimyasallar ile etkileşimlerinin lipofilik kompleksler oluşturan kimyasal grupları olduğu bildirilmiştir. Bu kimyasallar ile metallerin birlikte etkisinde kalan balıklarda kompleks oluşturmalarına bağlı olarak dokuda metal derişimlerinin metallerin tek başına etkisindeki birikimden daha fazla olduğu gözlenmiştir (Tjalve ve Gottofrey, 1991; Tjalve ve Borg-Neczak, 1994). Bu çalışmada tarla bitkileri yetiştiriciliğinin yoğun olarak yürütüldüğü 3. istasyonda tüm dokularda Cd ve Pb derişimlerinin diğer istasyonlardan yüksek olması bu şekilde açıklanabilir. Su kalitesini belirleyen ph, sertlik, alkalinite ve çözünmüş organik madde miktarı gibi değişkenlerin metallerin balıklar için sudaki biyolojik bulunurluklarını ve balıklar tarafından alınımlarını etkiledikleri bilinmektedir. Rusya nın kuzey batısında yer alan bir maden işletmesinde bu özellikten faydalanmak amacıyla atık suların ph ve sertliğinin yüksek tutulduğu bildirilmiştir (Tkatcheva ve ark., 2004). 113

127 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Aşağı Seyhan Ovası drenaj kanallarından alınan su örneklerinde alkalinite ile sudaki Fe ve Pb derişimleri arasında, klor iyonları ile sudaki Pb, Co ve Cr derişimleri arasında ve Fe ile sülfat arasında negatif ilişki olduğu gözlenmiştir. Bu durum alkalinite, sertlik, klor ve sülfat gibi anyonların sucul sistemlerde metaller ile bağlanarak serbest bulunurluklarını azaltmaları ile açıklanabilir. Doğal sularda alkalinite su sertliği ile ilişkilidir. Sertlik iki değerlikli katyonların toplamıdır. Balıklarda solungaç epitelindeki bağlanma noktalarına tutunmaları için ağır metaller ile aralarındaki rekabet metallerin alınımlarını engellerler. Cu, Cd, Ni, Pb ve Zn metalleri sertlik temelli bir düzenleme ile Ca iyonları ile rekabet halindedir. Alkalinite ve çözünmüş organik madde metallerle kompleks oluşturarak biyolojik bulunurluklarını azaltır (Playle, 1998; Paquin ve ark., 2000; Eastwood ve Couture, 2002). Avenant-Oldewage ve Marx (2000) sıcaklık, ph, sertlik ve tuzluluğun metallere ve metal birikimlerine etkilerini detaylı olarak çalışmışlardır. Mamba da solungaçta ölçülen Cr derişimi bu bölgenin Balule den daha kirli olduğunu göstermiştir. Balule de Cr derişiminin düşük olması su sertliğinin daha yüksek olması ile açıklanmıştır. Artan sertliğin, Cu nun OH - ve CO -2 3 anyonlar ile kompleks oluşturmasıyla biyolojik bulunurluğunu düşürdüğü ve koruyucu bir etki gösterdiği bildirilmiştir. Ayrıca, abiyotik faktörlerin yüksek olduğu Mamba da Fe nin balıklar için biyolojik bulunurluğunun hidroksil, klor, flor, sülfat ve fosfat gibi anyonlar ile inorganik kompleksler oluşturmasına bağlı olarak daha düşük olduğu bildirilmiştir. Doğal ortam koşullarında P. flavescens de karaciğerdeki ağır metal birikimi ile kondüsyon faktörü arasındaki ilişkinin incelendiği bir araştırmada, ağır metal kirleticilerinin deşarj edildiği istasyonlarda suyun ph, alkalinite ve çözünmüş organik madde miktarlarının diğerlerine oranla düşük olduğu ve bu istasyondan örneklenen balıkların karaciğerindeki ağır metal derişiminin oldukça fazla olduğu belirlenmiştir. Aynı çalışmada ağır metal kirleticilerinin etkisinde kalan balıkların diğerlerine oranla daha az geliştiği bunun da kirleticilerin doğrudan jüvenilleri etkileyerek yada dolaylı bir şekilde besin zincirini zayıflatarak balık gelişiminin ve tüm kondüsyonun düşmesinden kaynaklanabileceği ileri sürülmüştür (Eastwood ve Couture, 2002). 114

128 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Akdeniz den örneklenen ekonomik öneme sahip altı balık türünün karaciğer, kas ve solungaç dokularında Cd, Cr, Cu, Fe, Pb ve Zn düzeyleri incelenmiş ve balık büyüklüğü ile metal birikim düzeyi arasında negatif bir ilişkinin olduğu belirlenmiştir. Bunun genç bireylerde metabolik aktivitelerin daha yaşlı bireylerden hızlı olmasından kaynaklanabileceği ileri sürülmüştür (Canlı ve Atlı, 2003). Authman (2008) Al-Menoufiya (Mısır) şehrinin en geniş drenaj kanalı Sabal Drenaj Kanalı nda yaşayan balıkların insanlar tarafından tüketilmesinin olası riskini, balıklarda ağır metal birikimleri ve biyolojik özellikleri (yaş, büyüklük (uzunluk ve ağırlık), cinsiyet ve kondüsyon faktörü) arasındaki ilişkiyi inceleyerek araştırmıştır. Suda ve O. niloticus kas dokusunda Al, Cd, Cu, Fe, Pb, Mn, Hg ve Zn derişimleri ölçülmüş ve dokudaki metal derişimlerinin sudan daha fazla olduğu bulunmuştur. Yalnız Al, Cd ve Hg ile yaş ve büyüklük arasında negatif bir ilişki varken diğer metallerle pozitif bir ilişki gözlenmiştir. Kondüsyon faktörü ile metal birikimi arasında gözlenen negatif ilişkinin dokunun lipit içeriğinin nisbi dilüsyon etkisinden kaynaklanabileceği önerilmiş ve bu varsayım vücut ağırlığının yüzdesi olarak lipitlerin daha düşük olması ile desteklenmiştir. Kronik metal etkisi altında O. nioticus un homeostatik kaybının metal birikimine yol açtığı ileri sürülmüştür. Balaton Gölü nden örneklenen üç farklı balık türünün kas, karaciğer ve solungaç dokularındaki Cd, Cu, Pb, Hg ve Zn derişimleri incelenmiştir. Birçok durumda doku ve organlardaki metal derişimleri ile balık büyüklüğü arasında ya ilişki bulunamamış ya da negatif bir ilişki tespit edilmiştir. Nadir olarak Hg, Cd ve Pb de pozitif ilişki de kaydedilmiştir (Farkas ve ark., 2000). Bu çalışmada, karaciğer dokusundaki Pb ve Cr, kas dokusundaki Cr ve Zn ve beyin dokusundaki Zn derişimleri ile balık boy ve ağırlıkları arasında negatif ilişki olduğu gözlenmiştir. Ayrıca kas dokusundaki Zn derişimi ile CF arasında da negatif ilişki vardır. Boy ve ağırlıkların yüksek olduğu 2. istasyonda Pb, Cr ve Zn derişimlerinin düşük olduğu görülmektedir. Bu durumun, doku nisbi yağ oranlarının seyreltici etkisinden kaynaklandığı düşünülmektedir. Su örneklerinde ikinci en düşük metal derişimlerinin kaydedildiği 2. istasyonda balıkların boy ve ağırlıklarının diğer istasyonlardaki örneklerden yüksek olduğu ancak CF nin önemli bir farklılık göstermediği gözlenmiştir. Bu durum düşük kirlilik düzeyi nedeniyle besine 115

129 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ ulaşmada zorluk yaşanmamış olabileceği ile açıklanabilir. Dokuda kaydedilen en yüksek ikinci metal derişimleri ile sudaki sülfat ve fosfat gibi besin tuzlarının yüksek olması beslenme konusunda sıkıntı olmadığının kanıtı olabilir. Çeşitli yollarla akuatik ortamlara ulaşan pestisitler ve ağır metaller gibi çevresel kirleticilerin akuatik canlılarda serbest radikal üretiminde artışa ve buna bağlı antioksidant savunma sistemlerine etki ederek oksidatif strese neden olduğu bilinmektedir. Ksenobiyotik etkisinde organizmaların antioksidant savunma sistemlerinde indüksiyon veya inhibisyon gözlenebilmektedir. Savunma sisteminin bileşenlerindeki değişiklikler ksenobiyotikler tarafından indüklenen oksidadif baskının biyomarkırları olarak incelenmiştir (Regoli, 2000; Livingstone 2001; Pandey ve ark., 2003). Antioksidant mekanizmaların indüksiyonu aşırı ROS oluşumunu önlemek ve stres şartlarını yenmek için adaptasyonu veya onarıcı aktiviteleri yansıtır. Ayrıca bu savunmaların azalması canlıları ROS toksisitesine ve oksidatif strese karşı daha duyarlı yapan toksik bir etkiyi göstermektedir. Oksidatif strese karşı oluşturulan yanıtlar balıkların antioksidant potansiyelleri kadar tür, habitat ve beslenme davranışları ile ilişkili olarak da değişiklik göstermektedir (Ahmad ve ark., 2000; Cheung ve ark., 2001). Glutatyon oksijen radikali yakalayıcı olarak antioksidant savunmada önemlidir. GSH düzeyindeki değişim canlının detoksifikasyon yeteneğinin önemli bir indikatörü olabilir (Cheung ve ark., 2001; Ioannides, 2002). Metal-GSH konjugasyon işlemi metallerin safra ile atılmasını sağladığından istenen bir durum olmasına karşın GSH ı tüketmesine bağlı olarak antioksidant savunma kapasitesini azaltmaktadır (Quig, 1998). Glutatyon GST ve GPx enzimleri tarafından substrat olarak kullanılarak GSSG ye yükseltgenir ve daha sonra NADPH ı elektron kaynağı olarak kullanan GR enzimi ile yeniden GSH a indirgenir (Camera ve Picardo, 2002). GST, GSH ile karsinojenik bileşikler, çevresel kirleticiler, ilaçlar ve diğer bir çok bileşik arasındaki konjugasyonu katalizlerler substrat olarak kullanmaktadır (Cnubben ve ark., 2001). GPx de GSH ı substrat olarak kullanarak kirleticilerin detoksifikasyonunda görev almaktadır (Ahmad, 1995). Hücresel redoks durumunun indikatörü olarak değerlendirilen GSH/GSSG 116

130 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ oranı antioksidant savunma kapasitesini belirleyen en önemli redoks çiftidir (Cnubben ve ark., 2001). Hücresel GSH miktarı hücresel işlevlerin korunmasında önemlidir ve detoksifikasyon ve oksidatif stres durumunda azalabilmektedir. Ancak devam eden stres durumunda GSH/GSSG oranı adaptif mekanizmaların etkisi ile oksidatif strese karşı koyabilmek üzere artmaktadır (Zhang ve ark., 2005). Atlı ve Canlı (2008) 14 gün süre ile metallerin (Cu, Zn, Cd ve Pb) etkisinde kalan O. niloticus karaciğerinde Pb dışında tüm metallerin etkisinde GSH miktarının arttığını bildirmişlerdir. Metal etkisinde GSH indüksiyonunun oksidatif strese karşı birincil savunma sistemi içerisinde yer almasından kaynaklanabileceği önerilmiştir. Bu çalışmada, tgsh ve GSH düzeylerinin 2. ve 4. istasyonlardan alınan örneklerin tüm dokularında ve 5. istasyonda yalnızca kasta diğer istasyonlardan yüksektir. Bu durum devam eden strese karşı geliştirilmiş adaptif bir yanıt olarak açıklanabilir. 5. istasyonda beyinde gözlenen GSH miktarındaki azalma ve GSSG miktarındaki artış, GSH-bağımlı tepkimelerin artışının bir ifadesi olabilir. Aynı istasyonda karaciğer ve kas dokularında GSSG miktarının artışı nedeniyle GSH/GSSG oranı azalmıştır. Ayrıca 3. istasyonda kas dokusunda GSSG ve tgsh düzeyleri artarken GSH/GSSG oranı azalmıştır. 2. istasyonda karaciğerde, 3. ve 4. istasyonlarda beyinde artan GSSG miktarına karşın GSH/GSSG oranının korunduğu görülmektedir. Portekiz in güneydoğusunda Guadiana Havzası nda nispeten temiz olan Xevora Nehri ve en büyük Cu madenine yakın olan Oeiras Nehri nde L. alburnoides de metallerin birikim düzeyleri ve antioksidant enzim aktiviteleri incelenmiştir. Kirli alanlardan örneklenen balıkların karaciğerinde Cu ve Se derişimleri ile GST aktivitesi daha yüksektir. Yüksek GST aktivitesinin bu elementlerin yüksek derişimlerinin sürekli etkisine karşı gelişen metabolik bir adaptasyon olduğu ileri sürülmüştür (Lopes ve ark., 2001). İspanya Bernesga Nehri nde kimya endüstrisi atıklarının deşarj edildiği noktadan akıntı yönünde ve ters yönde yakalanan G. gobio ve R. arcasii de karaciğerde GSH içeriği, GSH-bağımlı enzimler; GST, GPx ve GR incelenmiştir (Almar ve ark., 1998). Akıntı yönünde yakalanan balıklarda GSH derişimi ve GST aktivitesinin detoksifikasyonda kullanılmalarından dolayı azalmış olabileceği ileri 117

131 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ sürülmüştür. G. gobio karaciğerinde GPx aktivitesi ve R. arcasii karaciğerinde GR aktivitesi önemli derecede artmıştır. GSH sistem elemanlarının kimyasal kirlenmenin duyarlı indikatörleri olduğunu ve türler arasında duyarlılığın değişebildiğini ileri sürmüşlerdir. Bu çalışmada 2. ve 4. istasyonlardan alınan örneklerde tüm dokularda GSH miktarındaki artış ile birlikte GST aktivitesinin de arttığı gözlenmiştir. Ayrıca 2. istasyonda kasta ve 4. istasyonda karaciğer ve beyin dokularında GPx aktivitesi de artmıştır. Artan GST ve GPx enzim aktiviteleri çevresel strese karşı geliştirilen adaptif bir yanıt olabilir. Üçüncü istasyonda karaciğer ve beyin dokularında yüksek GSSG ve düşük GSH/GSSG ile birlikte GPx aktivitesinin düşük olduğu görülmektedir. GPx aktivitesindeki bu azalma substratı olan GSH ın kullanılmasındaki artış nedeni ile olabilir. Süperoksit dismutaz enzimi oksidant ve antioksidant sistemler arasındaki dengeyi kurmak için O.- 2 ni H 2 O 2 ve O 2 ye dismute ederek uzaklaştırılmasını sağlar. Oluşan H 2 O 2 CAT ve GPx enzim aktiviteleri ile ortamdan uzaklaştırılır. Glutatyon peroksidaz GSH ı substrat olarak kullanır ve GSSG ye okside ederek organik peroksitler ve hidroperoksitleri detoksifiye eder. GSSG de GR enzim aktivitesi ile tekrar GSH a indirgenir (Camera ve Picardo, 2002). Kirli sularda yaşayan O. niloticus da eritrositlerdeki SOD aktivitesinin artması ile artan H 2 O 2 etkisiyle GPx aktivitesinin adaptif bir mekanizma ile artmış olabileceği bildirilmiştir. GPx aktivitesinin artışı ile GSH tüketimi artmış ve GSH ın geri kazanılması için gerekli olan NADPH ın CAT aktivitesinin korunmasında da rol oynaması nedeniyle NADPH daki azalmaya bağlı olarak CAT aktivitesinin de azalmış olabileceği bildirilmiştir (Bainy ve ark., 1996). NADPH, CAT ın aktif merkezine bağlanarak inaktif hale getirerek ve artan O.- 2 ye karşı enzim aktivitesini korumaktadır (Kirkman ve ark., 1999). Nil Nehri nin evsel (Ismailia ve El-Bahr El-Azam) ve endüstriyel atıklarla (Shubra ve El-Tebin) kirlenmiş alanlarından C. lazera ve O. niloticus toplanmıştır. Su örneklerinde endüstriyel atıklar ve metal işleme atıklarından dolayı Ni, Co, Cu, Se, Cd ve Pb derişimlerinin yüksek olduğu bildirilmiştir. Balıkların karaciğer ve böbrek dokularında antioksidant enzimler laboratuvar koşullarındaki kontrol grubu 118

132 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ ile karşılaştırılmış ve tüm kirli alanlarda O. niloticus da, karaciğer ve böbrek dokularında GST, GR ve GPx aktivitelerinin kontrol grubuna göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Buna karşın her iki alanda C. lazera da karaciğer ve böbrekte GST aktivitesinin düşük olduğu bulunmuş ve her iki balık türünün toksik maddelere karşı farklı duyarlılık gösterdikleri ileri sürülmüştür (Hamed ve ark., 2003). Kirli akuatik ortamlardaki balıklar ile yapılan çalışmada SOD aktivitesinin arttığı ve bu artışın radikal üretimindeki artıştan kaynaklandığı ileri sürülmüştür (Pandey ve ark., 2003). Süperoksit dismutaz izozimlerinin oksidatif stres altında reaktif türlerin oluşumu nedeniyle arttığı, SOD gibi enzimatik oksijen radikali temizleyicilerin oksidatif stres ve bazı kirleticilere karşı organizmaların toleranslarının artırılmasında rol oynayabildiği ve ksenobiyotikler tarafından başlatılan oksidatif stresin bir biyomarkırı olarak kullanılabileceği bildirilmiştir (Choi ve ark., 1999). Katalazın ksenobiyotik etkisinde farklı yanıtlar verdiği saptanmıştır. Dichlorvos etkisinde C. carpio ve I. punctatus ta CAT aktivitesinin arttığı.- bildirilmiştir (Hai ve ark., 1997). Aşırı O 2 üretiminin CAT aktivitesini inhibe edebilme özelliği ile CAT aktivitesinin azaltabileceği belirtilmiştir (Pandey ve ark., 2003). Bu çalışmada 2. istasyonda tüm dokularda 4. istasyonda karaciğer ve kas dokularında SOD aktivitesindeki artış kirleticiler etkisinde artan ROS üretimine karşı korunma sağlandığının kanıtı olabilir. CAT aktivitesinin 3. ve 4. istasyonlarda beyin dokusunda yüksek, 5. istasyonda karaciğer dokusunda düşük olduğu gözlenmiştir..- Bu azalmanın nedeninin aşırı O 2 radikali üretimine bağlı olabileceği düşünülmektedir. Aşırı ROS üretiminin hücresel membranlarda lipit peroksidasyonuna neden olduğu bilinmektedir (Mourente ve ark., 1999; Regoli, 2000). Lipit peroksidasyonu hücresel membranlarda bulunan poliansatüre yağ asitlerinin peroksidasyonunu içeren ve oksidatif stres boyunca gerçekleşen tipik tepkimelerden olduğu için kirleticiler tarafından indüklenen oksidatif stresin bir biyomarkırı olarak kullanılabilmektedir (Kehrer, 1993; Kelly ve ark., 1998). Deltamethrin etkisinde C. punctatus da tüm dokularda ROS artışına paralel 119

133 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ olarak lipit peroksidasyonunda artış meydana geldiği belirlenmiştir (Sayeed ve ark, 2003). Dichlorvos etkisinde C. carpio da beyin dokusunda lipit peroksidasyonunun, en iyi başlatıcı olan HO. nin azalmasına bağlı olarak azaldığı bildirilmektedir (Hai ve ark, 1997). SOD aktivitesi ile meydana gelen H 2 O 2 HO. üretimi için bir kaynak sağlamaktadır ve HO. nin zararlı etkilerine karşı tek etkili korunma oluşumunun engellenmesidir (Halliwell ve Gutteridge, 1990). Diazinon etkisinde sindirim kanalında CAT aktivitesindeki artışla birlikte lipit peroksidasyonun azaldığı bildirilmiştir. Artan CAT aktivitesinin H 2 O 2 nin uzaklaştırılmasında etkili olduğu için HO. nun oluşumunun engellenmesine bağlı olarak lipit peroksidasyonuna karşı etkili bir korunma sağladığı ileri sürülmüştür (Durmaz ve ark., 2006). Seyhan Baraj Gölü nde kirli ve temiz olmak üzere iki ayrı istasyondan toplanan sazangiller ailesine ait tatlı su balıklarında karaciğer dokusunda GST, CAT, SOD ve MDA düzeyleri karşılaştırılmıştır. Katalaz ve GST azalırken, SOD enzim aktivitesinin ve MDA düzeylerinin arttığı bildirilmiştir (Gül ve ark., 2004). Metallerin (Cu, Cd, Fe ve Ni) Channa punctata nın solungaçlarının biyokimyasal ve morfolojik özelliklerine etkilerinin incelendiği çalışmada CAT, GST ve SOD gibi antioksidant enzim aktivitelerinde zamana bağlı azalmalar gözlenmiştir. GSH azalırken lipit peroksidasyonu artmıştır. Metallerin solungaçlarda antioksidant savunma sistemlerini tehlikeye soktuğu ileri sürülmüştür (Pandey ve ark., 2008). Bu çalışmada lipit peroksidasyonunun 3. ve 5. istasyonlarda tüm dokularda ve 2. istasyonda karaciğer ve kas dokularında referans istasyondan düşük olduğu gözlenmiştir. GSH miktarları ve antioksidant enzim aktiviteleri dikkate alındığında radikallerin uzaklaştırılması nedeniyle lipit peroksidasyonunun azalmış olabileceği düşünülmektedir. Asetilkolinesteraz enzim aktivitesi doğal sularda ağır metal ve OP pestisit kirliliğinin belirlenmesinde biyomarkır olarak kullanılmaktadırlar (De La Torre ve ark., 2002; Favari ve ark., 2002; Lionetto ve ark., 2003). Diazinon etkisinde B. rerio da AChE aktivitesinde en az %20-30 azalma olduğu ve bu azalmanın diazinonun metabolitlerinden kaynaklandığı için derişime değil süreye bağlı olduğu belirtilmiştir (Ansari ve ark., 1987). 120

134 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ Diisopropylfluorophosphate nin ACh nin indüklediği kolinerjik hiperaktivitenin serbest radikal birikimini başlattığı ileri sürülmüştür. Serbest radikal üretimi ve bunun sonucu olarak lipit peroksidasyonunun kolinerjik antagonistler ile inhibe edilebildiği bildirilmiştir (Yang ve Dettbarn, 1996). Eritrositlerde X ışınları yoluyla ROS üretimi sağlanarak ROS üretiminin AChE aktivitesinde azalmaya neden olduğu ileri sürülmüştür (Goldstein ve ark., 1980). Bizim çalışmamızda 2. istasyonda beyin dokusunda yüksek SOD aktivitesi ile birlikte gözlenen AChE aktivitesindeki azalma bu şekilde açıklanabilir. Oldukça kirli olan Reconquista Nehri nde (Arjantin) kafeslenmiş C. carpio ve alandan yakalanan C. decemmaculatus beyin dokularında AChE aktivitesinde gözlenen azalmanın kısmi olarak çözünmüş ağır metal derişimlerinin uzun süreli artışına bağlanabileceği bildirilmiştir (De La Torre ve ark., 2002). Romani ve ark. (2003), 20 gün süre ile subletal Cu derişimlerinin etkisinde kalan Sparus auratus beyin ve kas dokularında AChE aktivitesinin ve katalitik etkinliğinin G 2 ve G 4 formlarının de novo sentezinden kaynaklanmış olabileceği bildirilmiştir. O. mykiss de de Cu etkisinde benzer sonuçlar gözlenmiştir (Dethloff ve ark., 1999). Bu çalışmada 4. istasyonda kas dokusunda ve 5. istasyonda karaciğer ve kas dokularındaki yüksek AChE aktivitesi bu şekilde açıklanabilir. Uzun süreli kirletici etkisinde katalitik etkinliği arttırmak üzere adaptasyon gelişmiş olabilir. Karaciğer ve kas dokularında AChE aktivitesi ile bu dokulardaki Cu derişimleri arasında gözlenen korelasyon da bu durumun göstergesi olabilir. Asetilkolinesteraz ve BChE farklı mekanizmalar ile düzenlendiklerinden çevresel ve biyolojik faktörlere de yanıtları farklı olabilir. Organofosfatlara karşı BChE nin AChE den daha duyarlı olduğu bildirilmiştir (Sturm ve ark., 1999) ve bu nedenle çevresel kirleticilerin etkilerinin değerlendirilmesinde yararlı bir biyomarkır olarak kullanılmaktadırlar. Bütirilkolinesteraz OP ve C inhibitörlerin AChE ye ulaşamadan dolaşımdan temizlenmesinde, AChE nin yoksunluğunda kolinerjik sinir iletiminin kontrolünde önemlidir, detoksifikasyon mekanizmasında yakalayıcı enzimler olarak iş görürler (Çokuğraş, 2003; Romani ve ark., 2003). Bu çalışmada BChE aktivitesi AChE ile 121

135 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ paralel bir değişim göstermiştir. 4. istasyonda kas ve beyin ve 5. istasyonda karaciğer ve kas dokularında BChE aktivitesinin yüksek olduğu gözlenmiştir. Kas dokusunda BChE aktivitesinin AChE aktivitesinden düşük olduğu bildirilmiş olmasına karşın (Kopecka ve Pempkowiak, 2008), bu çalışmada tüm doku ve istasyonlarda BChE aktivitesi AChE aktivitesinden fazladır. Bu fark 4. ve 5. istasyonlarda artmaktadır. Dört farklı familyadan 16 tatlı su balık türünde (Percidae, Cyprinidae, Esocidae, Lotidae) beyin ve plazma örneklerinde AChE ve BChE aktiviteleri incelenmiş ve yalnızca sazangillerde (Cyprinidae) plazmada BChE gözlenmiş ve ChE aktivitelerinin türler arası ve familyalar arası değişim gösterdiği bildirilmiştir (Chuiko ve ark., 2003). Bu çalışmada C. gariepinus da en fazla kasta ve en az karaciğerde olmak üzere tüm dokularda BChE aktivitesi ölçülmüştür. Balıklarda beyin ve kas dokularında AChE inhibisyonu yüzme aktivitesi, beslenme ve kaçma davranışlarının da bozulmasına neden olduğu için tehlikeli olabilmektedir (Balint ve ark., 1995). Fransa da kirlilik düzeyleri farklı, dört istasyondan örneklenen L. cephalus da kas dokusunda ChE aktivitesi belirlenmiştir. ChE aktiviteleri ve balık uzunluğu arasında istatistiksel olarak genel bir ilişki gözlenmiş ve daha büyük balıkların daha düşük ChE aktivitesine sahip olduğu ileri sürülmüştür. İstasyonlar arasındaki ChE aktivitelerindeki önemli farklılıkların bu bölgelerden yakalanan balıkların uzunluk farklılıklardan kaynaklanabileceği bildirilmiştir (Flammarion ve ark., 2002). Bizim çalışmamızda da dokulardaki ChE aktiviteleri ile balık boyu, ağırlığı ve CF arasında negatif ilişki olduğu gözlenmiştir. Reaktif bileşiklerin proteinin oksidatif degradasyonuna neden olduğu bilinmektedir (Regoli, 2000). Protein tüketiminin değişen metabolik sistemlere adaptasyon için artan enerji gereksinimini karşılamak amacıyla geliştirilen fizyolojik bir strateji olduğu belirtilmiş ve dimethoate etkisinde C. batrachus da kasta çözünebilir proteinlerin işlevsel açıdan etkilenmiş olduğu saptanmıştır (Begum ve Vijayaraghavan, 1996). Phosphamidon etkisinde Puntius conchonius da iskelet kası proteinlerinin karbohidrat metabolizmasındaki bozulma nedeniyle glukoneogenez yoluyla enerji sağlamak için kullanıldığı bildirilmiştir (Gill ve ark., 1990). Bu 122

136 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ çalışmada protein miktarının yalnızca 5. istasyonda kas dokusunda düşük olduğu gözlenmiştir. Bu durumun çevresel strese karşı koymak için gereksinim duyulan enerjinin proteinlerden sağlanması nedeni ile olabileceği düşünülmektedir. Yüksek GSH, GSSG miktarları ile AChE ve BChE aktiviteleri bu durumun birer kanıtı olabilirler. Kas dokusundaki bu değişkenler ile protein miktarları arasında negatif korelasyon bulunmuştur. Uzunluk-ağırlık modelleri, kondüsyon olarak tanımlanan, balığın beslenme durumunu değerlendirmek üzere kullanılmaktadırlar. CF uzunluk ve ağırlık ilişkisine dayanır. Bir balığın ve populasyonun sağlık durumunun belirlenmesinde etkilidirler (Jones ve ark., 1999; Bervoets ve Blust, 2003). Çevresel kirleticilerin balıklara etkilerinin değerlendirildiği çalışmalarda araç olarak kullanılmışlardır (Kirby ve ark., 2000; De La Torre ve ark., 2000; Bervoets ve Blust, 2003) Habitat, yaş, mevsim, yıl, eşeysel olgunluk ve üreme dönemine bağlı olarak değişebildiği bildirilmiştir (Yılmaz ve ark., 2007). Belçika da belirgin şekilde Cd ve Zn kirliliğinin bulunduğu Flemenk Bölgesi ndeki ova nehirlerinde 14 farklı istasyonda G. gobio da CF nin örnekleme alanları arasında önemli farklılıklar gösterdiği, fakat doğrudan metal derişimleri ile ilgili olmadığı bildirilmiştir. Kondüsyon faktörünün metal dağılımından bağımsız olarak kirli alanlarda her zaman düşük olduğu gözlenmiştir (Bervoets ve Blust, 2003). Bu çalışmada referans istasyon ile diğer istasyonlar arasında önemli bir değişim gözlenmemiştir. Yukarıda değinilen adaptif mekanizmalar bu durumu sağlamış olabilir. Balık karaciğer ağırlığı genellikle hepatik enzim aktiviteleri ile ilgilidir ve kimyasal kirleticilerin etkileri ve balık sağlığı için bir indikatördür (Komsala ve ark., 1998). HSI daki artış hiperplazi ve/veya hipertrofiden kaynaklanabilir. Yabancı bileşikleri metabolize etme kapasitesinde artış ile ilgili olan bu büyüme bozulma olmak yerine adaptif bir yanıt olarak değerlendirilmektedir. Beslenmenin normal olduğu, uzun süreli kirletici etkisinde HSI da artış beklenen bir durumdur. ASO drenaj kanallarında yürütülen bu çalışmada 4. istasyonda yüksek HSI bu şekilde açıklanabilir. Karaciğer GPx ve CAT aktiviteleri ile HSI arasında pozitif bir ilişki olduğu gözlenmiştir. Kronik stres balıklarda enerji akışına etki eder ve karaciğer 123

137 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Hülya DURMAZ BEKMEZCİ glikojeni gibi enerji kaynaklarının azalmasına neden olur. Bu durum HSI daki azalma ile uyumludur (Heath,1995). Bu çalışmada 4. istasyon dışındaki istasyonlarda gözlenen düşük HSI bu şekilde açıklanabilir. Fransa Charallone Nehri nde atık su işleme fabrikası çıktılarının balıklar üzerine etkilerinin değerlendirildiği çalışmada özellikle L. cephalus da ölçülen HSI nın kirleticilerin etkisinde meydana gelen karaciğer büyümesine bağlı olarak arttığı bildirilmiştir (Komsala ve ark., 1998). Gül ve ark. (2004) kirli alanlarda HSI nın yüksek, CF nin düşük olduğunu bildirmişlerdir. HSI daki artışın karaciğer ağırlığının ve yağ içeriğinin artması nedeniyle oluşan hasardan kaynaklı olabileceği ve CF nin ise kirliliğin besine ulaşmayı engelleyebilmesi nedeni ile düşük olabileceği ileri sürülmüştür. Gonadosomatik indeks çeşitli kimyasal kirleticilere karşı özellikle duyarlı olan üreme başarısının indikatörleridir. Balık yumurta gelişimi ve yumurtlama üzerine zararlı etkilere sahip kirleticilerin izlenmesi, balıkların bulundukları çevrede genetik dağılımları ve ekolojik yaşamlarının korunması için gereklidir (Corsi ve ark., 2003). Evsel atık sulardaki östrojenik ilaçlar ile endüstriyel atık sulardaki hormon bozucu kimyasalların etkisinde GSI da azalma olduğu bildirilmiştir (Carballo ve ark., 2005). ASO drenaj kanallarından Ekim-Kasım aylarında örneklenen balıklarda henüz gonad gelişimi olmadığı için GSI değerlendirilememiştir. 124

138 5. SONUÇ VE ÖNERİLER Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 5. SONUÇ ve ÖNERİLER 1. Aşağı Seyhan Ovası drenaj kanallarında su kalitesi, çeşitli ağır metallerin su ve C. gariepinus un bazı dokularındaki derişimleri, oksidatif stres ve nötoksisite oluşturma potansiyelleri ile biyometrik özelliklerine etkilerinin birlikte değerlendirildiği ilk çalışmadır. 2. Su kalitesini belirleyen değişkenler Seyhan Nehri üzerinde, Eski Baraj bölgesindeki suyun diğer istasyonlardaki sulardan temiz olduğunu göstermiştir. Bu nedenle bu istasyon referans istasyon olarak seçilmiş ve bulgular bu istasyona göre değerlendirilmiştir. 3. Sulama suyu kalite kriterlerine göre Aşağı Seyhan Ovası nda referans istasyon dışındaki istasyonlardaki suların sulama suyu olarak kullanıma uygun olmadığı belirlenmiştir. 4. C. gariepinus un incelenen dokularındaki ağır metal derişimlerinin metale, dokuya ve suyun fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak değişim gösterdiği saptanmıştır. 5. C. gariepinus un başlıca tüketilebilir kısmını oluşturan kas dokusundaki Fe derişiminin belirlenen tüm istasyonlarda, Pb un ise 3. istasyonda tüketim için kabul edilebilir aralığın üst sınırına yakın olduğu belirlenmiş, kirletici kaynaklarının kontrol edilmeyip, deşarjların devam etmesi durumunda bu sınırların aşılarak, halk sağlığı açısından tehlike oluşturabileceği düşünülmektedir. 6. Suların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin balıkların sağlıklı yaşamalarına uygun olmadığı belirlenmiştir. Biyomarkır ve biyoindikatörlerdeki değişimler balıkların kirletici etkisinde kaldığını göstermektedir , 3. ve 4. istasyonlarda GSH redoks elemanlarında ve antioksidant enzim aktivitelerindeki artışlar, 5. istasyonda AChE ve BChE aktivitelerindeki artışlar ile lipit peroksidasyonunda azalmalar ve CF de önemli değişimlerin olmaması C. gariepinus un kirliliğe karşı adaptasyon sağladığını ve dirençli bir tür olduğunu göstermektedir. 125

139 5. SONUÇ VE ÖNERİLER Hülya DURMAZ BEKMEZCİ 8. Çevre kirliliği çalışmalarında birçok değişkenin birlikte incelenmesinin doğal ortamlardaki kirliliğin değerlendirilmesinde yararlı sonuçlar verdiği görülmüştür. 9. Araştırma bulguları Aşağı Seyhan Ovası drenaj kanallarında kirliliğin takip edilebilmesine yönelik farklı çalışmaların düzenlenmesinde ve kirlilik kontrolüne yönelik kararlar alınmasında kaynak olabilecektir. 126

140 KAYNAKLAR ACHUBA, F. I., OSAKWE S. A., Petroleum Induced Free Radical Toxicity in African Catfish (Clarias gariepinus) Fish Physiology and Biochemistry, 29(2): ADAMS, M. S., Biological Indicators of Aquatic Ecosystem Stress. American Fisheries Society, Bethesda, Mayland, 644 s. ADEYEMI, O., OGINNI, O., OSUBOR, C. C., ADEYEMI, O., OLOYEDE, O. B., OLADIJI, A. T., ADEBAYO, E. A., Effect of Water Contaminated With Phthalate, Benzene and Cyclohexane on Clarias gariepinus Cellular System. Food and Chemical Toxicology, 47: ADHAM, K. G., Sublethal effects of Aquatic Pollution in Lake Maryut on the African Sharptooth Catfish, Clarias gariepinus (Burchell, 1822). Journal of Applied Ichthyology, 18 (2): ADHAM, K. G., HASSAN, I. F., TAHA, N., AMIN, T. H., Impact of Hazardous Exposure to Metals in the Nile and Delta Lakes on the Catfish, Clarias lazera. Environmetal Monitoring and Assessment, 54: AHMAD S., Antioxidant Mechanisms of Enzymes and Proteins. (S. Ahmad Edts.), Oxidative Stress and Antioxidant Defenses in Biology. Chapman & Hall, America, s AHMAD, I., HAMID, T., FATIMA, M., CHAND, H.S., JAIN, S. K., ATHAR, M., RAISUDDIN, S., Induction of Hepatic Antioxidants in Freshwater Catfish (Channa punctatus Bloch) is a Biomarker of Paper Mill Effluent Exposure. Biochimica et Biophysica Acta,1523: AKCAY, H., OGUZ, A., KARAPIRE, C., Study of Heavy Metal Pollution and Speciation in Buyuk Menderes and Gediz River Sediments. Water Research, 37: ALBERTO, A., CAMARGO, A. F. M., VERANI, J. R., COSTA, O. F. T., FERNANDES, M. N., Health Variables and Gill Morphology in the Trophical Fish Astyanax fasciatus from a Sewage-Contaminated River. Ecotoxicology and Environmental Safety, 61:

141 ALMAR, M., OTERO, L., SANTOS, C., GALLEGO, J. G., Liver Glutathione Content and Glutathione-Dependent Enzymes of Two Species of Freshwater Fish as Bioindicators of Chemical Pollution. Journal of Environmental Science and Health, B33(6): ALMEIDA, J. A., DINIZ, Y. S., MARQUES, S. F. G., FAINE, L. A., RIBAS, B. O., BURNEIKO, R. C., NOVELLI, E. L. B., The Use of Oxidative Stress Responses as Biomarkers in Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) Exposed to In Vivo Cadmium Contamination. Environment International, 27: ALTINDAG, A., YIGIT, S., Assessment of Heavy Metal Concentrations in the Food Web of Lake Beysehir, Turkey. Chemosphere, 60: ALTINOK, I., CAPKIN,E., KARAHAN, S., BORAN, M., Effects of Water Quality and Fish Size ontoxicity of Methiocarb, A Carbamate Pesticide, to Rainbow Trout. Environmental Toxicology and Pharmacology, 22: ANDERSON, M. E., Determination of Glutathione and Glutathione Disulfide in Biological Samples. Methods in Enzymology, 113: ANDERSON, M. E., Glutathione; An Overview of Biosynthesis and Modulation. Chemico-Biological Interactions, : ANSARI, B. A., ASLAM, M., KUMAR, K., Diazinon Toxicity: Activities of Acetylcholinesterase and Phosphatases in the Nervous Tissue of Zebra Fish, Brachydanio rerio (Cyprinidae). Acta Hydrochimica et Hydrobiologica, 15 (3): APHA (1995), Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 19th Edition. American Public Health Association, Washington DC, U.S.A., s APPELBAUM, S., KAMLER, E., Survival, Growth, Metabolism and Behaviour of Clarias gariepinus (Burchell 1822) Early Stages Under Different Light Conditions. Aquacultural Engineering, 22: ARMSTRONG R. N., Structure, Catalytic Mechanism, and Evolution of the Glutathione Transferase. Chemical Research in Toxicology 10: ASLAN, G., TUMBAT, G., SOYUPAK, S., YURTERİ, C., Aşağı Seyhan Havzasında Besin Maddesi Taşınımı. Turkish Journal of Engineering and 128

142 Environmental Science, TÜBİTAK, 23: ATLI, G., CANLI, M., Responses of Metallothionein and Reduced Glutathione in Freshwater Fish Oreochromis niloticus following Metal Exposures. Environmental Toxicology and Phrmacology, 25: AUTHMAN, M. M. N., Oreochromis niloticus as a Biomonitor of Heavy Metal Pollution with Emphasis on Potential Risk and Relation to Some Biological Aspects. Global Veterinaria, 2 (3): AVENANT-OLDEWAGE, A., MARX, H.M., Bioaccumulation of Chromium, Copper and Iron in the Organs and Tissues of Clarias gariepinus in the Olifants River, Kruger National Park. WaterSA, 26 (3): BAINY, A. C. D., SAITO, E., CARVALHO, P. S. M., JUNQUEIRA, V. B. C., Oxidative Stress in Gill, Erythrocytes, Liver and Kidney of Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) from a Polluted Site. Aquatic Toxicology, 34: BALINT T., SZEGLETES, T., SZEGLETES, ZS., HALASY, K., NEMCSOK, J., Biochemical and Subcellular Changes in Carp Exposed to the Organophosphorus Methidathion and the Pyrethroid Deltamethrin. Aquatic Toxicology, 33: BASHA, P. S., RANI, A. U., Cadmium-Induced Antioxidant Defense Mechanism in Freshwater Teleost Oreochromis mossambicus (Tilapia). Ecotoxicology and Environmental Safety, 56: BEGUM, A., AMIN, Md. N., KANECO, S., OHTA, K., Selected Elemental Composition of Muscle Tissue of Three Species of Fish, Tilapia nilotica, Cirrhina mrigala and Clarias batrachus from the Fresh Water Dhanmondi Lake in Bangladesh. Food Chemistry, 93: BEGUM, G., VIJAYARGHAVAN, S., Effect of Acute Exposure of the Organophosphate Insecticide Rogor on Some Biochemical Aspects of Clarias batrachus (Linnaeus). Environmental Research, 80(1): BENLİ, E., (Koordinatör), Aşağı Seyhan Ovası Sulama Projesinin Proje Sonrası Değerlendirilmesi. Tarım Orman ve Köyişleri Bakanlığı, FAO ve Çukurova Üniversitesi Ortak Projesi, Ankara. 129

143 BERVOETS, L., BLUST, R., Metal Concentrations in Water, Sediment and Gudgeon (Gobio gobio) from a Pollution Gradient: Relationship with Fish Condition Factor. Environmental Pollution, 126: BEUTLER, E., Red Cell Metabolism; A Manual of Biochemical Methods Grune and Starton, New York, 160 s. BRENNER, E. K., BRENNER, F. J., BOVARD, S., Comparison of Bacterial Activity in Two Constructed Acid Mine Drainage Wetland Systems in Western, Pennsylvania. Journal of the Pennsylvania Academy of Science, 69: CADENAS, E., Mechanisms of Oxygen Activation and Reactive Oxygen Species Detoxification, (S. Ahmad Edts.), Oxidative Stress and Antioxidant Defenses in Biology. Chapman & Hall, America, s CADENAS, E., DAVIES, K. J. A., Mitochondrial Free Radical Generation, Oxidative Stress, and Aging. Free Radical Biology & Medicine, 29(3/4): CAJARAVILLE, M. P. BEBIANNO, M. J., BLASCO, J., PORTE, C., SARASQUETE, C., VIARENGO, A., The Use Biomarkers to Assess the Impact of Pollution in Coastal Environments of the Iberian Peninsula; A Practical Approach. The Science of the Total Environment, 247: CAMARGO, J.A., Fluoride Toxicity to Aquatic Organisms: A Review. Chemosphere, 50: CAMERA, E., PICARDO, M., Analytical Methods to Investigate Glutathione and Related Compound in Biological and Pathological Processes. Journal of Chromatography B, 781: CANLI, M., ATLI, G., The Relationships Between Heavy Metal (Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Zn) Levels and the Size of Six Mediterranean Fish Species. Environmental Pollution, 121: CANLI, M., AY, Ö., KALAY, M., Levels of Heavy Metals (Cd, Pb, Cu, Cr and Ni) in Tissue of Cyrinus carpio, Barbus capito and Chondrostoma regium from the Seyhan River, Turkey. Turkish Journal of Zoology, 22: CAPKIN, E., ALTINOK, I., KARAHAN, S., Water Quality and Fish Size 130

144 Affect Toxicity of Endosulfan, An Organochlorine Pesticide, to Rainbow Trout. Chemosphere, 64: CARBALLO, M., AGUAYO, S., DE LA TORRE, A., MUNOZ, M. J., Plasma Vitellogenin Levels and Gonadal Morphology of Wild Carp (Cyprinus carpio L.) in Receiving Rivers Downstream of Sewage Treatment Plants. Science of The Total Environment, 341, CARR, R. L., CHAMBERS, J. E., Toxic Responses of the Nervous System (SCHLENK, D. ve BENSON, W. H., Edts.). Target Organ Toxicity in Marine and Freshwater Teleosts: cilt 2, Tayor & Francis, London, 210 s. CARVALHO, C. S., FERNANDES, M. N., Effect of Temperature on Copper Toxicity and Hematological Responses in the Neotropical Fish Prochilodus scrofa at Low and High ph. Aquaculture, 251: CHANG, M. S., STRICHARTZ, G. R., Cholinergic Pharmacology (GOLAN, D. E., ve TASHJIAN, A. H. Edts.) Princibles of Pharmacology, Wolters Kluwer Company, New York, s CHEUNG, C. C. C., ZHENG, G. J., LI, A. M. Y., RICHARDSON, B. J., LAM, P. K. S., Relationships Between Tissue Concentrations of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Antioxidative Responses of Marine Mussels, Perna viridis. Aquatic Toxicology, 52: CHOI, J., ROCHE, H., CAQUET, T., Characterization of Superoxide Dismutase Activity in Chronomus riparius Mg. (Diptera, Chironomidae) Larvae - a Potential Biomarker. Comparative Biochemistry and Physiology, 124C: CHUIKO, G. M., PODNORGOYA, V. A., ZHELNIN, Y. Y., Acetylcholinesterase and Butyrylcholinesterase Activities in Brain and Plasma of Freshwater Teleost: Cross-Species and Cross-Family Differences. Compartive Biochemistry and Physiology, 135: CİCİK, B., Tilapia nilotica da Bakırın Karaciğer ve Kas Dokularında Nicel Protein Değişimlerinin Etkileri. Master Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana. CNUBBEN, N. H. P., RIETJENS, I. M. C. M., WORTELBOER, H., ZANDEN, J. V., BLADEREN, P. J. V., The Interplay of Glutathione-Related 131

145 Processes in Antioxidant Defense. Environmental Toxicology and Pharmacology, 10: CORSI, I., MARIOTTINI, M., SENSINI, C., LANCINI, L., FOCARDI, S., Cytochrome P450, Acetylcholinesterase and Gonadal Histology for Evaluating Contaminant Exposure Levels in Fishes from a Highly Eutrophic Brackish Ecosystem: the Orbetello Lagoon, Italy. Marine Pollution Bulletin, 46: COSSU, C., DOYOTTE, A., BABUT, A., EXINGER, A., VASSEUR, P., Biomarkers in Freshwater Bivalves, Unio tumidus, in Response to Different Contamination Profiles of Aquatic Sediments. Ecotoxicology and Environmental Safety, 45 (2): ÇİZİKÇİ, S., Sulama Suyu Niteliğinin Değerlendirilmesi. (R. Kanber, R. Çakır, A. F. Tarı, Edts.). Sulama ve Drenaj Mühendisliği. T.C. Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı, Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü A. P. K. Dairesi Başkanlığı, Toprak ve Su Kaynakları Araştırma Şube Müdürlüğü, Yayın No: 122, Ankara, s. ÇOKUĞRAŞ, A. N., Butyrylcholinesterase: Structure and Physiological Importance. Turkish Journal of Biochemistry. 28(2): DAY, K. E., SCOTT, I. M., Use of Acetylcholinesterase Activity to Detect Sublethal Toxicity in Stream Invertebrates Exposed to Low Concentrations of Organophosphate Insecticides. Aquatic Toxicology, 18: DE GRAAF,G., JANSSEN, J., Handbook on the Artificial Reproduction and Pond Rearing of the African Catfish Clarias gariepinus in Sub-Saharan Africa. Nefisco Foundation, Amsterdam, The Netherlands FAO, Fisheries Technical Paper 362. Rome, 109 s. DE LA TORRE, F. R., SALIBA, A., FERRARI, L., Biomarkers Assessment in Juvenile Cyrinus carpio Exposed to Waterborne Cadmium. Environmetal Pollution, 109: DE LA TORRE, F. R., FERRARI, L., SALIBIAN, A., Freshwater Pollution Biomarker: Response of Brain Acetylcholinesterase Activity in Two Fish Species. Comparative Biochemistry and Physiology Part C, 131:

146 DEB, S. C., SANTRA, S. C., Bioaccumulations of Metals in Fishes: an in vivo Experimental Study of a Sewage Fed Ecosystem. The Environmentalist, 17: DEMEULE, M., REGINA, A., JODOIN, J., LAPLANTE, A., DAGENAIS, C., BERTHELET, F., MOGHRABI, A., BELIVEAU, R., Drug Transport to the Brain: Key Roles for the Efflux Pump P-Glicoprotein in the Blood-Brain Barrier. Vascular Pharmacology, 38: DETHLOFF, G. M., SCHLENK, D., KHAN, S., BAILEY, H. C., The Effects of Copper on Blood and Biochemical Parameters of Rainbow Trout (Oncorhychus mykiss). Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 36: DONALD. R. J., Mechanisms of Chemically Induced Cell Injury and Cellular Protection Mechanisms, (E. Hodgson E. and R.C. Smart Edts.), Introduction to Biochemical Toxicology, 3 rd Edition Wiley-Interscience, A John Wiley & Sons, Inc., Puplication. USA, s DONKIN, S. G., OHLSON, D. L., TEAF, C. M., Principle of Toxicology, Environmental and Industrial Applications. Second Edition. (P. L. Williams, Ph.D. R. C. James, S. M. Roberts, Edts.). John Wiley & Sons, Inc, New York, 325 s. DOYOTTE, A., COSSU, C., JACQIUN, M.C., BARUT, M., VASSEUR, P., Antioksidant Enzymes, Glutathione and Lipid Peroxidation as Relevant Biomarkers of Experimental or Field Exposure in the Gills and Digestive Gland of Freshwater Bivalve Unio tumidus. Aquatic Toxicology, 39: DURMAZ, H., SEVGILER, Y., UNER, N., Tissue-Specific Antioxidative and Neurotoxic Responses to Diazinon in Oreochromis niloticus. Pesticide Biochemistry and Physiology, 84: EASTWOOD, S., COUTURE, P., Seasonal Variations in Condition and Liver Metal Concentrations of Yellow Perch (Perca flavescens) from a Metal- Contaminated Environment. Aquatic Toxicology, 58: EDWARDS, T. M., GUILETTE, L. J., Reproductive Characteristics of Male Mosquitofish (Gambusia holbrooki) from Nitrate-Contaminated Springs in 133

147 Florida. Aquatic Toxicology, 85: ELLMAN, G. L., COURTNEY, K. D., ANDRES, V., FEATHERSTONE, R. M., A New and Rapid Colorimetric Determination of Acetylcholinesterase Activity. Biochemistry and Pharmacology, 7: FABACHER, D. L., LITTLE, E. E., Diversity of Fish, Early Observations and Descriptions, Fish in Experimentation. (G. K. Ostrander, Edts.) The Handbook of Experimental Animals. The Laboratory Fish. Academic Pres, London, 678 s. FARKAS, A., SALANKI, J., VARANKA, I., Heavy Metal Concentrations in Fish of Lake Balaton. Lakes & Reservoirs: Research and Management, 5: FAVARI., L., LOPEZ, E., MARTINEZ-TABCHE, L., DIAZ-PARDO, E., Effect of Insecticides on Plankton and Fish of Ignacio Ramirez Reservoir (Mexico); A Biochemical and Biomagnification Study. Ecotoxicology and Environmental Safety, 51: FERREIRA, M., MORADAS-FERREIRA, P., REIS-HENRIQUES, M. A., Oxidative Stres Biomarkkes in Two Resident Species, Mullet (Mugil cephalus) and Flounder (Platichthys flesus), from a Polluted Site in River Douro Estuary, Portugal. Aquatic Toxicology, 71(1): FLAMMARION, P., NOURY, P., CARRIC, J., The Measurement of Cholinesterase Activities as a Biomarker in Chub (Leuciscus cephalus): Fish Length Should not be Ignored. Environmental Pollution. 120: FOSS, A., IMSLAND, A. K., ROTH, B., SCHRAM, E., STEFANSSON, S. O., Interactive Effects of Oxygen Saturation and Ammonia on Growth and Blood Physiology in Juvenile Turbot. Aquaculture, 271: FULLE, S., PROTASI, F., DI TANO, G., PIETRANGELO, T., BELTRAMIN, A., BONCOMPAGNI, S., VECCHIET, L., FANO, G., The Contribution of Reactive Oxygen Species to Sarcopenia and Muscle Ageing. Experimental Gerontology, 39: GBEM, T.T., BALOGUN, J.K., LAWAL, F.A., ANNUNE, P.A., Trace Metal Accumulation in Clarias gariepinus (Teugels) Exposed to Sublethal Levels of 134

148 Tannery Effluent. The Science of the Total Environment, 271: 1-9. GELDİAY, R., BALIK, S., Türkiyenin Tatlısu Balıkları. Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Kitaplar Serisi, No: 37, İzmir, 532 s. GILL, T. S., PANDE, J., TEWARI, H., Sublethal Effect of an Organophosphorus Insecticide on Certain Metabolite Levels in a Freshwater Fish, Puntius conchonius Hamilton. Pesticide Biochemistry and Physiology, 36: GOLDSTEIN, B. D., SEARLE, A. J., WILLSON, R. L., The Susceptibility of Red Cell Acetylcholinesterase to Radiation-Induced Free Radicals. Archives of Biochemistry and Biophysics, 201(1): GOYER, R. A., CLARKSON, T., W., Toxic Effects of Metals. (KLAASSEN, C. D., Edts.) Casarette & Doull s Toxicology-the Basic Science of Poisons; 6th Edition. New York: McGraw-Hill. s GÖÇER, M., EKİNGEN, G., Comparisons of Various Bony Structures for the Age Determination of Liza ramada (Risso, 1826) Population from the Mersin Bay. Ege University Journal of Fisheries & Aquatic Sciences, 22(1-2): GREGUS, Z., KLAASSEN, C. D., Mechanism of Toxicity, (C.D. Klaassen Edts.), Cassaret & Doull s Toxicity. The Basic Science of Poison. McGraw- Hill Company, America, s GRIFFITH, O. W., Determination of Glutathione and Glutathone Disulfide Using Glutathione Reductase and 2-Vinylpiridine. Analytical Biochemistry, 106: GUL, S., BELGE-KURUTAS, E., YILDIZ, E., SAHAN, A., DORAN, F., Pollution Correlated Modifications of Liver Antioxidant Systems and Histopathology of Fish (Cyprinidae) Living in Seyhan Dam lake, Turkey. Environment International, 30: GÜLER, Ç., ÇOBANOĞLU, Z., Su Kalitesi. T. C. Sağlık Bakanlığı, Sağlık Proje Genel Koordinatörlüğü, Çevre Sağlığı Temel Kaynak Dizisi No: 43, Birinci Baskı, Ankara. HABIG, W. H., PABST, M. J., JAKOBY, W. B., Glutathione S-Transferases. 135

149 The First Enzymatic Step in Mercapturic Acid Formation. The Journal of Biological Chemistry, 249: HAI, Do Q., VARGA, Sz. I., MATKOVICS, B., Organophosphate Effects on Antioxidant System of Carp (Cyprinus carpio) and Catfish (Ictalurus nebulosus). Comparative Biochemistry and Physiology, 117C(1): HALLIWELL, B., Reactive Oxygen Species in Living Systems, American Journal of Medicine, 91(3C): HALLIWELL, B., GUTTERIDGE, J. M. C., Role of Free Radicalsand Catalytic Metal Ions in Human Disease; An overview (L., Packer; A. N., Glazer Edts.), Oxygen Radicals in Biological Systems. Methods in Enzimology, 186, Academic Pres Inc., New York, s HAMED, R., FARID, N. M., ELOWA, S. H. E., ABDALLA, A. M., Glutathione Related Enzyme Levels of Freshwater Fish as Bioindicators of Pollution. The Environmentalist, 23: HAUSER, B. A., Practical Manual of Wastewater Chemistry. Lewis Publishers, 137 s. HEATH, A.G., Water Pollution and Fish Physiology. Second Edition. Lewis Publisher, CRC Press, Florida, U.S.A. IOANNIDES, C., Xenobiotic Metabolism: An Overview (C. Ioannides, Editör), Enzyme Systems That Metabolise Drug and Other Xenobiotics. John Wiley and Sons, Ltd., West Sussex, U.K., s JEFFERIES, H., COSTER, J., KHALIL, A., BOT, J., McCAULEY, R. D., HALL, J. C., Glutathione. A. N. Z. Journal of Surgery, 73: JOBLING. M., Environmental Biology of Fishes. Chapman & Hall Fish and Fisheries Series 16, London, 455s. JOKANOVIC, M., Biotransformation of Organophosphorus Compounds. Toxicology 166: JONES, R. E., PETRELL, R., J., PAULY, D., Using Modified Legth-Weight Relationships to Assess the Condition of Fish. Aquacultural Engineering, 20: KAKKAR, P., JAFFERY, F. N., Biological Markers for Metal Toxicity. 136

150 Environmental Toxicology and Pharmacology, 19: KAYA, S., ŞANLI, Y., PİRİNÇCİ İ., YAVUZ H., BAYDAN E., DEMET, Ö., BİLGİLİ, A., (S. Kaya Edts.), Veteriner Klinik Toksikoloji, Medisan Yayınevi, Ankara, 300s. KEHRER, J. P., Free Radical as Mediators of Tissue Injury and Disease. Critical Reviews in Toxicology, 23(1): KELLY, S. A., HAVRILLA, C. M., BRADY, T. C., ABRAMA, K. H., LEVIN, E. D., Oxidative Stress in Toxicology Established Mammalian and Emerging Piscine Model System. Environmental Health Perspective, 106(7): KHALLAF, E. A., GALAL, A., AUTHMAN, M., The Biology of Oreochromis niloticus in a Polluted Canal. Ecotoxicology, 12: KINNEAR, P. R., GRAY, C. D., SPSS for Windows Made Simple. Lawrence Erlbaum Associates, East Sussex, UK, 275s. KIRBY, M. F., MORRIS, S., HURST, M., KIRBY, S. J., NEALL, P., TYLOR, T., FAGG, A., The Use of Cholinesterase Activity in Flounder (Platichthys flexus) Muscle as a Biomarker of Neurotoxic Contamination in UK Estuaries. Marine Pollution Bulletin, 40: KIRKMAN, H., N., ROLFO, M., FERRARIS, A. M., GAETANI, G. F., Mechanisms of Protection of Catalase by NADPH. Kinetics and Stoichiometry. Journal of Biological Chemistry, 274 (20): KOMSALA, A., MIGEON, B., FLAMMORION, P., GARRIC, J., Impact Assessment of a Wastewater Treatment Plant Effluent Using the Fish Biomarker Ethoxyresorufin-O-Deethylase: Field and On-Site Experiments. Ecotoxicology and Environmental Safety, 41: KOPECKA, J.,PEMPKOWIAK, J., Temporal and Spatial Variations of selected Biomarker Activities in Flounder (Platichthys flesus) Collected in the Baltic Proper. Ecotoxicology and Environmental Safety, 70: KOTZE, P., DU PEREZ, H. H., VAN VUREN, J. H. J., Bioaccumulation of Copper and Zinc in Oreochromis mossambicus and Clarias gariepinus, from the Olifants River, Mpumalanga, South Africa. WaterSA, 25(1):

151 LANG, G., KUFCSAK, O., SZEGLETES, T., NEMCSOK, J., Quantitative Distributions of Different Cholinesterases and Inhibition of Acetylcholinesterase by Mediation and Paraquat in Alimentary Canal of Common Carp. Genetic Pharmacology, 29: LAM, P. K. S., GRAY, J. S., The Use of Biomarkers in Environmental Monitoring Programmes. Marine Pollution Bulletin, 46: LARSSON, A., HAUX, A., SJOBECK, M. L., Fish Physiology and Metal Pollution Results and Experiences from Laboratory and Field Studies. Ecotoxicology and Environmental Safety, 9: LEBLANCK, G. A., DAUTERMAN, W. C., Conguation and Elimination of Toxicants, (E. Hodgson, R. C. Smart, Edts.). Introduction to Biochemical Toxicology. Wiley-Interscience, New York, Third Edition. 697 s. LIEN, N. T. H., ADRIAENS, D., JANSSEN, C. R., Morphological Abnormalities in African Catfish (Clarias gariepinus) Larvae Exposed to Malathion. Chemosphere, 35(7): LIONETTO, M. G., CARICATO, R., GIORDANO, M. E., PASCARIELLO, M. F., MARINOSCI, L., SHETTINO, T., Integrated Use of Biomarkers (Acetylcholinesterase and Antioxidant Enzymes Activities) in Mytilus galloprovincialis and Mullus barbatus in a Italian Coastal Marine Area. Marine Pollution Bulletin, 46: LIVINGSTONE, D. R., Contaminant-Stimulated Reactive Oxygen Species Production and Oxidative Damage in Aquatic Organism. Marine Pollution Bulletin, 42(8): LLOYD, R., Pollution and Freshwater Fish. Fishing News Boks. A Division of Blackwell Scientific Publications Limited, Great Britain. 176 s. LOPES, P. A., PINHEIRO, T., SANTOS, M. C., MATHIAS, M. L., COLLARES- PEREIRA, M. J., VIEGAS-CRESPO, A. M., Response of Antioxidant Enzymes in Freshwater Fish Populations (Leuciscus alburnoides) Complex to Inorganic Pollutants Exposure.The Science of the Total Environment, 280: LOWRY, O. H., ROSENBROUGH, N. J., FARR, A. L., RANDALL, R. J.,

152 Protein Measurement with Folin Phenol Reagent. Journal of Biological Chemistry, 193: MACK, A., ROBITZKI, A., The Key Role of Butyrylcholinesterase During Neurogenesis and Neural Disorders: An Antisense-5 butyrylcholinesterase- DNA Study. Progress in Neurobiology, 60: MANSOUR, S. A., SIDKY, M. M., Ecotoxicological Studies. 3. Heavy Metals Contaminating Water and Fish from Fayoum Governorate, Egypt. Food Chemistry, 78: MANSOUR, S. A., SIDKY, M. M., Ecotoxicological Studies. 6. The First Comparative Study Between Lake Quarun and Wadi El-rayan Wetland (Egypt), With Respect to Contamination of Their Major Components. Food Chemistry, 82: MATES, J. M., Effects of Antioxidant Enzymes in the Molecular Control of Reactive Oxygen Species Toxicology. Toxicology, 153: McCORD, J. M., FRIDOVICH, I., Superoxide Dismutase; An Enzymatic Function for Erythrocuprein (Hemocuprein), Journal of Biological Chemistry, 244: MISHRA, R., SHUKLA, S. P., Endosulfan Effects on Muscle Malate Dehydrogenase of the Freshwater Catfish Clarias batrachus. Ecotoxicology and Environmental Safety, 56(3): MOURENTE, G., TOCHER, D. R., DIAZ, E., GRAU, A., PASTOR, E., Relationships Between Antioxidants, Antioxidant Enzyme Activities and Lipid Peroxidation Products During Early Development in Dentex dentex Eggs and Larvae. Aquaculture, 179: MUKHERJEE, S., JANA, B. B., Water Quality Affects SDH Activity, Protein Content and RNA:DNA Ratios in Fish (Catla catla, Lobeo rohita and Oreochromis mossambicus) Raised in Ponds of a Sewage-Fed Fish Farm. Aquaculture, 262: NAPIERSKA, D., KOPECKA, J., PODOLSKA, M., PEMPKOWIAK, J., Hepatic Glutathione S-Transferase Activity in Flounder Collected from Contaminated and Reference Sites Along the Polish Coast. Ecotoxicology and 139

153 Environmental Safety, 65: NARAYANAN, R., GUNTURI, S. M., In Silico ADME Modelling: Prediction Models for Blood-Brain Barrier Permeation Using a Systematic Variable Selection Method. Bioorganic and Medicinal Chemistry, 13: NDUKA, J. K. C., CONSTANCE, E., OBIAKOR, E., Selective Bioaccumulation of Metal by Different Parts of Some Fish species from Crude Oil Polluted Water. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 77: NTENGWE, F. W., EDEMA, M. O., Physico-Chemical and Microbiological Characteristics of Water for Fish Production Using Small Ponds. Physics and Chemistry of the Earth, 33: OERTEL, N., SALANKI, J., Biomonitoring and Bioindicators in Aquatic Ecosystems: (R. S. Ambasht, N. K. Ambasht, Edts.) Modern Trends in Applied Aquatic Ecology. New York, U. S. A., Kluwer Academic, s OHKAWA, H., OHISHI, N., TAGI, K., Assay for Lipid Peroxides in Animal Tissues by Thiobarbituric Acid Reaction. Analytical Chemistry, 95: PAN, G., DUTTA, H. M., The Inhibition of Brain Acetylcholinesterase Activity of Juvenile Largemouth Bass Micropterus salmoides by Sublethal Concentrations of Diazinon. Environmental Research, Section A, 79: PANDEY, S., PARVEZ, S., SAYEED, I., HAQUE, R., BIN-HAFEEZ, RAUSIDDIN, S., Biomarkers of Oxidative Stres: A Comparative Study of River Yamuna Fish Wallago attu (Bl. & Schn.). The Science of the Total Environment, 309: PANDEY, S., PARVEZ, S., ANSARI, R. A., ALI, M., KAUR, M., HAYAT, F., AHMAD, F., RAISUDDIN, S., Effects of Exposure to Multiple Trace Metals on Biochemical, Histological and Ultrastructural Features of Gills of a Freshwater Fish, Channa punctata Bloch. Chemico-Biological Interactions, 174: PAPAGIANNIS, I., KAGALOU, I., LEONARDOS, J., PETRIDIS, D., KALFAKAKOU, V., Copper and Zinc in Four Freshwater Fish Species 140

154 from Lake Pamvotis (Greece). Environment International, 30: PAQUIN, P. R., SANTORE, R. C., WU, K. B., KAVVADAS, C. D., DI TORO, D. M., The Biotic Ligand Model: A Model of the Acute Toxicity of Metals to Aquatic Life. Environmetal Science & Policy, 3: PENA-LLOPIS, S., PENA, J. B., SANCHO, E., FERNANDEZ-VEGA, C., FERRANDO, M. D., Glutathione-Dependent Resistance of European Eel Anguilla anguilla to the Herbicide Molinate. Chemosphere, 45: PEREZ, O. M., ROSS, L. G., TELFER, T. C., DEL CAMPO BARQUIN, L. M., Water Quality Requirements for Marine Fish Cage Site Selection in Tenerife (Canary Island): Predictive Modelling and Analysis Using GIS. Aquaculture, 224: PERKINS, Jr. E., SCHLENK, D., In Vivo Acetylcholinesterase Inhibition, Metabolism, and Toxicokinetics of Aldicarb in Channel Catfish; Role of Biotransformation in Acute Toxicity. Toxicological Sciences, 53: PLAYLE, R. C., Modelling Metal Interactions at Fish Gills. The Science of the Total Environment, 219: PYLE, G. G., RAJOTTE, J. W., COUTURE, P., Effects of Industrial Metals on Wild Fish Popultions Along a Metal Contamination Gradient. Ecotoxicology an Environmental Safety, 61: RAMACHANDRAN, S. D., SWEEZEY, M.J., HODSON, P. V., BOUDREAU, M., COURTENAY, S. C., LEE, K., KING, T., DIXON, J. A., Influence of Salinity and Fish Species on PAH Uptake from Dispersed Crude Oil. Marine Pollution Bulletin, 52: REED, D. J., Mechanisms of Chemically Induced Cell Injuriy and Cellular Protections Mechanisms, (E. Hodgson, R. C. Smart, Edts.). Introduction to Biochemical Toxicology. Wiley-Interscience, New York, Third Edition. 697s. REGOLI, F., Total Oxyradical Scavenging Capacity (TOSC) in Polluted and Translocated Mussels: A Predictive Biomarker of Oxidative stres. Aquatic Toxicology, 50: RESMİ GAZETE, Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği Teknik Usuller Tebliği, Tarih 7 Ocak, Sayı

155 RONISZ, D., LARSSON, D. G. J., FORLIN, L., Seasonal Variations in the Activities of Selected Hepatic Biotransformation and Antioxidant Enzymes in Eelpout (Zoarces viviparus). Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Pharmacology, Toxicology and Endocrinology, 124: ROMANI, R., ANTOGNELLI, C., BALDRACCHINI, F., DE SANTIS, A., ISANI, G., GIOVANNINI, E., ROSI, G., Increased Acetylcholinesterase Activities in Specimens of Sparus auratus Exposed to Sublethal Copper Concentrations. Chemico-Biological Interactions, 145: SANCHO, E., FERRANDO, M. D., GAMON, M., ANDREU-MOLINER, E., An Approach to the Diazinon Toxicity in the European Eel; Bioaccumulation Studies. The Science of the Total Environment, (Supplement), SAYEED, I., PARVEZ, S., PANDEY, S., BIN-HAFEEZ, B., HAQUE, R., RAISUDDIN, S., Oxidative Stres Biomarkers of Exposure to Deltamethrine in Freshwater Fish, Channa punctatus Bloch. Ecotoxicology and Environmental Safety, 56: SCHULZ, J. B., LINDENAU, J., SEYFRIED, J., DICHGANS, J., Glutathione, Oxidative Stres and Neurodegeneration. European Journal of Biochemistry, 267: SEN, C. K., Nutritional Biochemistry of Cellular Glutathione. Nutritional Biochemistry, 8: SHERRATT, P. J., HAYES, J. D., Glutathione S-Transferases (C. Ioannides, Edts.), Enzyme Systems That Metabolise Drugs and Other Xenobiotics. John Wiley and Sons, Ltd., West Sussex, U.K., s STURM, A., DA SILVA DE ASSIS, H. C., HANSEN, P.-D., Cholinesterases of Marine Teleost Fish: Enzymological Characterization and Potential Use in the Monitoring of Neurotoxic Contamination. Marine Environmental Research, 47: SWANN, La. D., A Fish Farmer s Guide to Understanding Water Quality. Illinois-Indiana Sea Grant Program, Purdue University. Web: TEJEDA-VERA, R., LOPEZ-LOPEZ, E., SEDENO-DIAZ, J.,E., Biomarkers 142

156 and Bioindicators of the Health Condition of Ameca splendens and Goodea atripinnis (Pisces: Goodeaidae) in the Ameca River, Mexico. Environmental International, 33: TJALVE, H., GOTTOFREY, J., Effects of Lipophilic Complex Formation on the Uptake and Distribution of Some Metals in Fish. Pharmacology and Toxicology, 68(6): TJALVE, H., BORG-NECZEK, K., Effects of Lipophilic Complex Formation on the Disposition of Nickel in Experimental Animals. Science of the Total Environment, 148(2-3): TKATCHEVA, V., HYVARINEN, H., KUKKONEN, J., RYZHKOV, L. P., HOLOPAINEN, I. J., Toxic Effects of Mining Effluents on Fish Gills in a Subarctic Lake System in NW Russia. Ecotoxicology and Environmental Safety, 57: TOKO, I., FIOGBE, E. D., KOUKPODE, B., KESTEMONT, P., Rearing of African Catfish (Clarias gariepinus) and Vundu Catfish (Heterobranchus longifilis) in Traditional Fish Ponds (Whedos): Effect of Stocking Density on Growth, Production and Body Composition. Aquaculture, 262: TSUJI, A., TAMAI, I., Carrier-Mediated or Specialized Transport of Drugs Across the Blood Brain Barrier. Advanced Drug Delivery, 36: TURKMEN, M., CIMINLI, C., Determination of Metals in Fish and Mussel Species by Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry. Food Chemistry, 103: VASSEUR, P., COSSU-LEGUILLE, C., Biomarkers and Community Indices as Complementary Tools for Environmental Safety. Environment International, 28: WOLF, J. C., WOLFE, M. J., A Brief Overview of Nonneoplastic Hepatic Toxicity in Fish. Toxicologic Pathology, 33: WALKER, C. H., HOPKIN, S. P., SIBLY,. M., PEAKALL, D.,B., Principles of Ecotoxicology. 2nd Edition. New York, U. S. A., Taylor &Francis, s WU, G., FANG, Y., YANG, S., LUPTON, J. R., TURNER, N. D.,

157 Glutathione Metabolism and its Implications for Health. The Journal of Nutrition, 134: YALÇIN, Ş., SOLAK, K., AKYURT, İ., Certain Reproductive Characteristic of the Catfish (Clarias griepinus Burchell, 1822) Living in the River Asi, Turkey. Turkish Journal of Zoology, TUBITAK, 25: YANG, Z. P., DETTBARN, W., D., Diisopropylphosphorofluoridate-Induced Cholinergic Hyperactivity and Lipid Peroxidation. Toxicology and Applied Pharmacology, 138(1): YILMAZ, S., YILMAZ, M., POLAT, N., BOSTANCI, D., Altınkaya Baraj Gölü (Samsun, Türkiye) nde Yaşayan Sudak Balığı Sander lucioperca (L., 1758) nın Yaş ve Büyüme Özellikleri. Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19(3): YONG-SULEM, S., TOMEDI, E. T., MOUNCHILI, S., TEKENG, S., BRUMMETT, R. E., Survival of Clarias gariepinus Fry in earthen ponds: Effects of Composts and Leaks. Aquaculture, 260: YÜCEER, A., İNKAYALI, N. G., Aşağı Seyhan Nehri Su Kalitesi Değişiminin QUAL2E Modeli ile İncelenmesi. Su Kirliliği Kontrolü Dergisi, 14(3): 1-8. ZAIMOGLU, Z., SUCU, M. Y., DAVUTOGLU, O. I., HAZIR, I., YUCEER, A., Pollutant Monitoring of a Drainage Canal Receiving Industrial and Agricultural Wastewater in Cukurova Plain. Journal of Biological Sciences, 6(4): ZHANG, J. F., LIUB, H., SUN, Y. Y., WANG, X. R., WU J. C., XUE, Y. Q., Responses of the Antioxidant Defenses of the Goldfish Carassius auratus, Exposed to 2,4-Dichlorophenol. Environmental Toxicology and Pharmacology, 19: ZHENG, W., ASCHNER, M., GHERSI- EGEA, J. F., Brain Barrier systems: a New Frontier in Metal Neurotoxicological Research. Toxicology and Applied Pharmacology 192:

158 ÖZGEÇMİŞ 1980 yılında Niğde de doğdu. İlk, orta ve lise öğrenimini Adana da tamamladı yılında Çukurova Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Biyoloji Bölümü nden Biyolog ünvanı ile mezun oldu yılında Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı nda Yüksek Lisans eğitimimi tamamlayarak aynı yıl doktora eğitimine başladı. 145