Al2o3 (Aluminyum oksit) nanopartiküllerinin Triticum aestivum L. (buğday) kökleri üzerinde morfolojik, sitotoksik ve genotoksik etkileri


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: FATMA YANIK

Danışman: Filiz Vardar

Özet:

Nanoteknolojinin gelişimi ile çevre kirliliğine sebep olan üretilmiş metal oksit nanopartiküllerinin miktarı artmaktadır. Nanopartikül miktarının artması ile birlikte toksisite ile ilgili değerlendirmeler önem kazanmaktadır. Aluminyum oksit (Al2O3) nanopartikülü kişisel bakım ürünlerinde olduğu gibi endüstride yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Bu çalışmada farklı konsantrasyonlardaki (5, 25 ve 50 mg/ml) Al2O3 çözeltisine 24, 48, 72 ve 96 saat süreyle maruz bırakılan buğday (Triticum aestivum L.) köklerinde meydana gelen morfolojik, sitotoksik ve genotoksik değişikleri ortaya koymak amaçlandı. 96 saat sonunda Al2O3 nanopartikülleri kök uzunluğunu 5 mg/ml’de %40.2, 25 mg/ml’de %50.6 ve 50 mg/ml’de %54.5 oranında düşürdü. Kök uzunluğunun inhibisyonu ile alternatif stres cevaplarını ilişkilendirmek için köklere sitokimyasal analizler uygulandı. Kökler, hücredeki değişiklikler için toluidin mavisi, lignin birikimi için floroglusin ve kalloz depolanması için anilin mavisi ile boyandı. Elde edilen sonuçlara göre 96 saat sonunda Al2O3 nanopartikülleri kök korteks hücrelerinde lignin birikimi, kalloz depolanması, hücrede vakuolleşme ve bozukluklara sebep olduğu belirlendi. Ayrıca Bradford protein miktarı sonuçlarına göre nanopartikül 96 saat sonunda kontrolle karşılaştırıldığında total proteinde düşüşe sebep olmuştur. Nanopartikül uygulaması oksidatif stres faktörü olan peroksidaz aktivitesini önemli derecede artırdı. Bunun yanında agaroz jel sonuçları Al2O3 nanopartiküllerinin, programlı hücre ölümünün önemli belirteçlerinden biri olan DNA fragmentasyonuna sebep olduğunu ortaya çıkardı. Sonuç olarak; direkt Al2O3 nanopartikülü uygulaması buğday köklerinde morfolojik, hücresel ve moleküler değişikliklerle sonuçlanan belirgin fitotoksisiteye neden oldu. Bu çalışma aynı zamanda nanopartikülleri de içeren atıkların giderilmesindeki ekolojik sorumluluğun ihtiyacını vurgulamakta, ve nanopartiküllerin çevre ve tarımsal sistemlerdeki etkileri üzerine daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulduğunun altını çizmektedir.