3.Uluslararası Lisansüstü Çalışmalar Kongresi / 3rd International Graduate Studies Congress, Burdur, Türkiye, 14 - 17 Haziran 2023, ss.938-939
Küresel
ısınma nedeniyle atmosferdeki mevcut karbondioksit miktarı ve sıcaklık
seviyeleri her geçen gün artmakta ve bu artış sucul ekosistemleri de
etkilemektedir. Ayrıca nanoteknolojinin artan uygulamaları sonucu endüstride
büyük miktarlarda nanopartikül üretimi mevcuttur. Bu nanopartiküllerin doğrudan
ve dolaylı olarak sucul ekosistemlere karışması kaçınılmazdır. Ancak giderek
yükselen karbondioksit ve sıcaklık seviyesinin metal nanopartiküllerinin toksisitesini
etkileyip etkilemediği veya nasıl etkileyeceği belirsizdir. Bu çalışma ile
gelecekte küresel ısınma sonucu yükselmesi beklenen karbondioksit düzeyinin ve
sıcaklığın günümüzde yaygın olarak kullanılan titanyum dioksit (TiO2)
nanopartiküllerinin toksisitesi üzerindeki etkilerinin incelenmesi ve
ileride ekosistemlerde oluşması beklenen etkilerinin ortaya koyulması
amaçlanmaktadır.
Yapılan deneylerde
zebra balıkları 10 µg/L ve 100 µg/L olmak üzere iki farklı TiO2 konsantrasyonuna ve
küresel ısınma sonucu oluşması öngörülen yüksek sıcaklık seviyeleri ve CO2
miktarlarına (6.7 pH ve 32°C) maruz bırakılmış ve genotoksik etkileri belirlemek
için 1., 4. ve 7. günlerdeki mikronukleus testi ve comet analizi sonuçları
incelenmiştir. Mikronükleus testi için her bir deney grubundan üç farklı Dano
rerio bireyine ait toplamda 1000 eritrosit incelenmiş ve gruplar arasında
mikronükleus oluşumu açısından anlamlı bir fark gözlenmemiştir. Bu durum, balıklar
için mikronukleus testinin düşük duyarlılık göstermesi ve bu balıklarda
mikronükleus hücrelerinin çok düşük bir sıklıkta meydana gelmesi ile
ilişkilendirilebilir. Comet analizi sonucu için kuyruk yüzde DNA değerleri
karşılaştırılmıştır. Bu analizde tüm deney grupları negatif kontrole göre
anlamlı fark göstermiş ve incelenen faktörlerin genotoksisiteye sebep oldukları
ispatlanmıştır (p<0,05). Ayrıca TiO2 uygulanmayan, sadece yüksek
sıcaklık ve CO2 uygulanan deney grubu (6.7 pH ve 32°C) her bir
uygulama süresi içerisinde negatif kontrole göre anlamlı bir artış göstermiştir,
yani yüksek sıcaklık ve CO2’in de tek başına genotoksik etki
gösterdiği ispatlanmıştır (p<0,05). Normal CO2 ve sıcaklık
koşularında (7.5 pH ve 27°C) 10 µg/L ve 100 µg/L TiO2 nanopartikülü
uygulanan gruplar arasında konsantrasyona bağlı anlamlı bir artış görülmemiştir
(p>0,05). Fakat yüksek CO2 ve sıcaklık koşularında 10 µg/L ve 100
µg/L TiO2 nanopartikülü uygulanan gruplar arasında aynı uygulama
süresi içerisinde anlamlı bir fark kaydedilmiştir (p<0,05).
Sanayi devrimi ve birçok insan
faaliyeti neticesinde dünyamızın artan CO2 gazı salınımı ve buna
bağlı olarak hava sıcaklığı artışı ile karşı karşıya olduğu bilinmektedir. CO2
artışına bağlı pH’ın düşmesi sucul ekosistemlerde asitleşmeye neden olup canlı
yaşamını etkilemektedir. CO2 artışı sonucu suyun asitlenmesi, metal iyonlarının
potansiyel etkilerini değiştirebilir. Aynı zamanda sıcaklık düzeyindeki
değişikliklerin, nanopartiküller gibi kimyasal kirleticilerin toksisitesini
etkilediği bilinmektedir. Bu çalışma bu öngörülerin test edilmesi için önem arz
etmektedir.
Due to global warming, the amount of carbon dioxide and temperature levels
in the atmosphere are increasing daily, affecting aquatic ecosystems. In
addition, because of the increasing applications of nanotechnology, a large
amount of nanoparticle manufacturing in the industry. These nanoparticles
inevitably contaminate aquatic ecosystems directly or indirectly. However, it
is unclear whether or not rising levels carbon dioxide and temperature affect
the toxicity of metal nanoparticles, and how. This study aims to examine the
effects of carbon dioxide and temperature levels, which are expected to rise by
the cause of global warming in the future, on the toxicity of widely-used titanium
dioxide (TiO2) nanoparticles and to reveal the potential future
effects on the ecosystems.
In the experiments, zebrafishes
exposed to two different TiO2 concentrations, 10 µg/L and 100 µg/L,
and high-temperature levels and CO2 amounts (6.7 pH and 32°C)
predicted to occur as a result of global warming, and to determine the
genotoxic effects of these factors, the results of the micronucleus test and
comet analysis on the 1st, 4th, and 7th days were examined. For the
micronucleus test, a total of 1000 erythrocytes belonging to three different Danio rerio individuals from each
experimental group were examined, and no significant difference was observed
between the groups in terms of micronucleus occurrence. These results may be
attributed to the low sensitivity of the micronucleus test for fish and the
sparse frequency of micronucleus formation in the cells of this species. For
Comet analysis DNA tail percentages were compared, and as a result, all
experimental groups showed a significant difference compared to the negative
control, proving the genotoxicity of examined factors (p<0.05). In addition,
the experimental group that did not exposed to TiO2, but only high
temperature and CO2 (6.7 pH and 32°C), showed a significant increase
compared to the negative control in each application period, confirming high
temperature and CO2 has genotoxic effects on their own (p< 0.05).
Under normal CO2 and temperature conditions (7.5 pH and 27°C), there
was no significant concentration-dependent increase between the groups treated
with 10 µg/L and 100 µg/L TiO2 nanoparticles (p>0.05). However,
under high CO2 and temperature conditions, a significant difference
was noted between the groups that exposed to 10 µg/L and 100 µg/L TiO2
nanoparticles within the same application period (p<0.05).
It is known that as a result of the industrial revolution and various human
activities, our world is faced with increasing CO2 gas emissions,
and consequently an escalation in atmosphere temperature. The decrease in pH
due to the increase in CO2 causes acidification in aquatic
ecosystems, and affects organisms. Water acidification resulting increased CO2
can alter the potential effects of metal ions. It is also noted that changes in
temperature level affect the toxicity of chemical pollutants such as
nanoparticles. This study is important for testing these predictions.Yapılan deneylerde
zebra balıkları 10 µg/L ve 100 µg/L olmak üzere iki farklı TiO2 konsantrasyonuna ve
küresel ısınma sonucu oluşması öngörülen yüksek sıcaklık seviyeleri ve CO2
miktarlarına (6.7 pH ve 32°C) maruz bırakılmış ve genotoksik etkileri belirlemek
için 1., 4. ve 7. günlerdeki mikronukleus testi ve comet analizi sonuçları
incelenmiştir. Mikronükleus testi için her bir deney grubundan üç farklı Dano
rerio bireyine ait toplamda 1000 eritrosit incelenmiş ve gruplar arasında
mikronükleus oluşumu açısından anlamlı bir fark gözlenmemiştir. Bu durum, balıklar
için mikronukleus testinin düşük duyarlılık göstermesi ve bu balıklarda
mikronükleus hücrelerinin çok düşük bir sıklıkta meydana gelmesi ile
ilişkilendirilebilir. Comet analizi sonucu için kuyruk yüzde DNA değerleri
karşılaştırılmıştır. Bu analizde tüm deney grupları negatif kontrole göre
anlamlı fark göstermiş ve incelenen faktörlerin genotoksisiteye sebep oldukları
ispatlanmıştır (p<0,05). Ayrıca TiO2 uygulanmayan, sadece yüksek
sıcaklık ve CO2 uygulanan deney grubu (6.7 pH ve 32°C) her bir
uygulama süresi içerisinde negatif kontrole göre anlamlı bir artış göstermiştir,
yani yüksek sıcaklık ve CO2’in de tek başına genotoksik etki
gösterdiği ispatlanmıştır (p<0,05). Normal CO2 ve sıcaklık
koşularında (7.5 pH ve 27°C) 10 µg/L ve 100 µg/L TiO2 nanopartikülü
uygulanan gruplar arasında konsantrasyona bağlı anlamlı bir artış görülmemiştir
(p>0,05). Fakat yüksek CO2 ve sıcaklık koşularında 10 µg/L ve 100
µg/L TiO2 nanopartikülü uygulanan gruplar arasında aynı uygulama
süresi içerisinde anlamlı bir fark kaydedilmiştir (p<0,05).
Sanayi devrimi ve birçok insan
faaliyeti neticesinde dünyamızın artan CO2 gazı salınımı ve buna
bağlı olarak hava sıcaklığı artışı ile karşı karşıya olduğu bilinmektedir. CO2
artışına bağlı pH’ın düşmesi sucul ekosistemlerde asitleşmeye neden olup canlı
yaşamını etkilemektedir. CO2 artışı sonucu suyun asitlenmesi, metal iyonlarının
potansiyel etkilerini değiştirebilir. Aynı zamanda sıcaklık düzeyindeki
değişikliklerin, nanopartiküller gibi kimyasal kirleticilerin toksisitesini
etkilediği bilinmektedir. Bu çalışma bu öngörülerin test edilmesi için önem arz
etmektedir.