MARUL YETİŞTİRİCİLİĞİNDE PESTİSİT KULLANIMININ YARATABİLECEĞİ OKSİDATİF HASARIN İNCELENMESİ HAZIRLAYAN ÖĞRENCİLER:Yalım BENİBOL 9-B A. Yılmaz KAYA 9-B DANIŞMAN ÖĞRETMEN: Rüçhan ÖZDAMAR 2005 İZMİR
İÇİNDEKİLER Fungus Hastalık Etmenleri.... 3 Serbest Radikaller ve Etkileri...3 Çalışmamız...4 Malondialdehid Tayini...4 Sonuçlar ve Tartışma.......5 Kaynakça...8 1
MARUL YETİŞTİRİCİLİĞİNDE PESTİSİT KULLANIMININ YARATABİLECEĞİ OKSİDATİF HASARIN İNCELENMESİ Tarım ilaçlarının(pestisitlerin) bilinçsiz ve kontrolsüz kullanımı sonucu, zararlı organizmalarda dayanıklılık oluşturabilme riskleri ve kalıntılar yoluyla insan sağlığına ve çevreye olumsuz etkileri göz ardı edilemez. Bu çalışmada marul yetiştiriciliğinde mantarların yarattığı hasarın önlenmesi amacıyla kullanılan fungusit türü bir pestisit olan Menba%80 nin yaratabileceği oksidatif hasarın saptanması amaçlandı.çalışmalarımızda, yardım ve desteğini göz ardı edemeyeceğimiz Ege Üniversitesi Biyokimya Bölümü öğretim üyelerinden Yrd.Doç.Dr. Şenay BAYSAL a teşekkür ederiz. Sebze yetiştiriciliğinde tarımsal savaşım, bitkilerin hastalık, zararlı ve yabacı otların etkilerinden ekonomik ölçüler içerisinde korunması, ürünün ve kalitenin artırılmasıdır. Tarımsal savaşım değişik yöntemleri içermektedir. Bu yöntemlerden birisi de tarımsal ilaçların(pestisitlerin) kullanıldığı kimyasal savaşımdır. Kimyasal savaşım yüksek etkinliğe sahiptir, hızlı sonuç verir, bilinçli ve kontrollü kullanıldığında ekonomiktir ve ürünü toksin salgılayan organizmalardan da koruyabilir. Ancak pestisitlerin bilinçsiz ve kontrolsüz kullanımları sonucu, zararlı organizmalarda dayanıklılık oluşturabilme riskleri ve kalıntılar yoluyla insan sağlığına ve çevreye olumsuz etkileri göz ardı edilemez. Marul(Lactuca sativa L.) form zenginliği en fazla olan sebzelerden biridir. Yetiştiriciliğinde bakteriyel, fungal, virüs ve mikoplazma gibi nedenlerden dolayı bazı hastalıklara maruz kalınabilir. Tablo 1 de fungus hastalık etmenleri özetlenmiştir. Resim 1 de fungusların yarattığı hastalıklı marul örnekleri görülmektedir.özellikle mantarların yarattığı hasarın önlenmesi amacıyla fungusid türü bir pestisit olan Menba %80 nin kullanımı yaygındır. Resim 1: Hastalıklı Marul Örnekleri 2
Tablo 1: Fungus Hastalık Etmenleri Alternaria sonchi Botrytis cinerea Alternaria Yaprak Lekesi Kursuni Küf Bremia lactucae Cercospora longissima Erysiphe cichocearum Microdochium panattonianum Phymatotrichopsis omnivora Puccinia spp. Pythium spp. Rhizoctonia solani Rhizomonas suberifaciens Sclerotinia sclerotiorum Sclerotinia minor Sclerotium rolfsii Septoria lactucae Stemphylium botryosum Verticillium dahliae Verticillium albo-atrum SERBEST RADİKALLER VE ETKİLERİ Mildiyö Hastalığı Cercospora Yaprak Lekesi Külleme Hastalığı Antraknoz Phymatotrichopsis Kök Çürüklüğü Marul Pası Solgunluk ve Yaprak Yanıklığı (Çökerten ) Dip Çürüklüğü Mantarımsı Kök Çürüklüğü Yumuşak Çürüklük Güney Yanıklığı Septoria Yaprak Lekesi Siyah Sap Çürüklüğü Verticillium solgunluğu Dış yörüngelerinde bir veya daha fazla ortaklanmamış elektron taşıyan yüklü veya yüksüz olabilen atom veya moleküllerdir. Serbest Radikallerin Etkileri Proteinler Üzerindeki Etkiler Doğrudan yada dolaylı etki gösterebilirler. Protein oksidasyonu özellikle histidin, tirozin, fenilalanin gibi aminoasitlerde karbonil grupları oluşumu şeklinde olur. Lipid peroksidasyonunun aldehid yapıdaki ürünleri sisteinin sülfidril grupları veya lizin ve histidin ile kovalent bağlar oluşturabilir. Proteinlerde fragmantasyon ve çapraz bağlanmalar olur. Protein fonksiyonlarında bozulmalar ve bağışıklık sistemini uyarabilecek antijenik değişiklikler olabilir. DNA Üzerindeki Etkileri DNA Onarım enzimlerini etkileyebilirler. DNA yapısındaki purin ve pirimidin bazlarında parçalanma ve yıkım sonuçta DNA nın denatürasyonuna neden olur. DNA da oksidatif hasarın en belirgin göstergesi 8-OH-guanozin oluşumudur. Oksidatif hasar baz çifti mutasyonları, yeniden düzenleme, delesyon ve baz katılımı gibi yapısal değişimlere yol açar. Modifiye DNA antijenik karakter gösterir ve anti-dna oluşumu gerçekleşir. Lipidler Üzerine Etkileri 3
Başlama Safhası: CH 2 + HO2 - C H - + H2O2 İlerleme Safhası: CH2 + HO - C H - + H2O R C + R - C H R + O2 R - CH - CH - R ROO ROO + CH ROOH + C Sonlanma Safhası: Lipid peroksidasyonu zincirleme bir şekilde devam ettikten sonra sitotoksik son ürünler olan aldehitlerin oluşumu ile sonlanmaktadır. ÇALIŞMAMIZ Bu çalışmada marul yetiştiriciliğinde mantarların yarattığı hasarın önlenmesi amacıyla kullanılan fungusit türü bir pestisit olan Menba%80 nin yaratabileceği oksidatif hasarın saptanması amaçlandı. Materyal ve Yöntem Çalışmamızda kullanılan tiyobarbütürük asit ve 1,1,3,3-tetrametoksipropan Sigma firmasından temin edilmiş olup kullanılan diğer kimyasallar analitik saflıktadır. Marul fideleri iki hafta boyunca standart koşullarda yetiştirildi. Süre sonunda 50mg/25ml, 100 mg/ml, 150 mg/25ml dozlarda Menba%80 fungusit türü pestisit haftada bir uygulandı. Her bir uygulamadan 24 saat sonra marul yaprağı alınarak ph 7,0 50 mm fosfat tamponunda örnekler homojenize edildi. 5000 rpmx30 dak santrifüjlemenin ardından santrifüjatlar 20 0 C de MDA tayini yapılmak üzere depolandı. Malondialdehid(MDA) Tayini Marul örneklerinde lipid peroksidasyon düzeylerinin belirlenmesi, oluşan MDA nın TBA reaktifi kullanılarak spektrofotometrik tayinine dayanmaktadır.oluşan MDA, TBA ile kompleks oluşturur ve oluşan renkli kompleksin absorbans şiddeti 532 nm de belirlendi. MDA miktarının hesaplanmasında 0-15 µm konsantrasyon aralığında 1,1,3,3-tetrametoksi propan ile çizilen standart grafiği kullanıldı. 4
Reaktifler: TCA: %20 lik trikloroasetik asit TBA: %20 lik (w/v) TCA içinde %0.8 lik(w/v) tiyobarbuturikasit Yöntem: Deney tüpüne 1 ml örnek 1 ml d-su konulup üzerine 2 ml TBA reaktifi eklendi, vortexlemenin ardından 95 o C de 30 dak inkübe edildi. İnkübasyonun ardından tüpler soğutularak 532 nm de suya karşı absorbans değerleri kaydedildi. SONUÇLAR VE TARTIŞMA Standart koşullarda iki hafta boyunca büyütülen marullar süre sonunda farklı dozlarda pestisitle muamele edildi. Resim 2 de uygulama öncesi marul örnekleri Resim 3 de ise pestisit uygulama görülmektedir. Resim 2:Uygulama öncesi marul örnekleri Resim 3:Pestisit uygulama örnekleri Pestisite maruz bırakılmayan kontrol grubu da dahil olmak üzere toplanıp(resim 4) homojenize edilen herbir örnekte MDA tayini 0-15 µm derişim aralığında standart grafik yardımıyla yapıldı. Resim 4: Marul Yapraklarının Toplanması Standart grafik çiziminde MDA nın yapısının kararlı olmaması nedeniyle 1,1,3,3- tetrametoksipropan kullanıldı(grafik 1). 5
A (532nm) 2 1,5 1 0,5 0 0 5 10 15 20 Grafik 1: MDA Standart Grafiği C (µm) Yukarıda verilen standart grafik denklemi y=0,106x olarak saptandı. Her bir örnekteki MDA düzeyinin hesaplanması amacıyla 532 nm de tiyobarbütirikasit reaktifi ile oluşan kompleksin verdiği absorbans şiddeti okunarak denklemden MDA konsantrasyonu saptandı. Pestisit uygulama aşamasından üç hafta sonra özellikle 50 mg dozda verilen marul örneğinin bozulduğun saptandığından doz uygulamasına son verildi. Resim 5 te 3 haftalık pestisit uygulanmasının ardından marul örneği görülmektedir. Resim 5: 3 Haftalık Pestisit Uygulanmış Marul Pestisit uygulanmış marul örneklerinde saptanan MDA düzeyleri grafik 2 de gösterildi. Grafik 2 de görüldüğü gibi,3 haftalık pestisit uygulamanın ardından MDA düzeylerine bakıldığında 50 mg doz uygulamada MDA 16.64 mm, 100 mg doz uygulamada 6.39, 150 mg doz uygulamada ise 10.03 olarak saptandı. 6
18 MDA(µM/mg-marul) 15 12 9 6 3 0 1 2 3 4 Hafta 50 mg 100 mg 150 mg Grafik 2: Pestisit Uygulanmış Marullarda MDA Düzeyleri 7
KAYNAKÇA 1-Delen, N., C. Koplay, M. Yıldız, N. Güngör, P. Kınay, F. Yıldız and A. Çokuntuna, 2004. Sensitvity in Botrytis cinerea isolates to some fungicides with spesific mode of action.xiii. Botrytis Symposium, 25-31 Octaber 2004, Antalya. Abstracs, 131. 2-Touati D., in: Scandalios J.G. (Ed.), Oxidative Stress and the Molecular Biology of Antioxidant Defenses, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, 1997, pp. 447 493. 3-Özdemir, G., Hamarat Baysal, Ş., Chromium and alımınıum biosorption on Chrysomonas luteola, Applied Microbiology and Biotechnology, 64, 599-603, 2004. 8