Kidney Tissue of Infected Rainbow Trout Changes in Cholinergic System Enzymes

Abstract

The importance of seafood among nutrients is increasing day by day and fish farming is developing accordingly. Disease problems arise in parallel with the increasing production in fish farming. High stocking density causes widespread bacterial diseases and thus impairment in fish metabolism. Therefore, in this study; Rainbow trout containing major bacterial agents causing infection in trout farms in our province were identified and these bacterial species (Staphylococcus epidermidis, Lactococcus garvieae ve Bacillius subtilis) were determined by PCR. It was investigated how Acetylcholine esterase (AChE) and Butyrylcholine esterase (BChE) enzyme levels in the kidney tissues of the trout determined to be bacterial in the cholinergic system to carry the impulses between central and peripheral nervous system cells compared to healthy fish. It was determined that the enzyme levels of the cholinergic system decreased in all three types of bacteria compared to the control group (p <0.005).

Keywords

• AChE
• Bacteria
• BChE

Enfekte Gökkuşağı Alabalıklarının Böbrek Dokusu Kolinerjik Sistem Enzimlerinin Değişimi

Öz

Besin maddeleri arasında su ürünlerinin önemi her geçen gün artmakta ve buna bağlı olarak da balık yetiştiriciliği hızla gelişmektedir. Balık yetiştiriciliğinde artan üretime paralel olarak hastalık problemleri de ortaya çıkmaktadır. Yüksek stoklama yoğunluğu, bakteriyel hastalıkların yaygın olarak görülmesine ve bu durumda balık metabolizmasında bozulmalara sebep olmaktadır. Bu nedenle bu çalışmada; alabalık çiftliklerinde enfeksiyon oluşturan başlıca bakteriyel ajanların bulunduğu gökkuşağı alabalıkları tespit edilmiş ve PCR ile bu bakteri türleri (Staphylococcus epidermidis, Lactococcus garvieae ve Bacillius subtilis) belirlenmiştir. Bakterili oldukları belirlenen alabalıkların böbrek dokularında kolinerjik sistemin santral ve periferik sinir sistemi hücreleri arasında uyarıların taşınmasında görevli Asetilkolin esteraz (AChE) ve Bütirilkolin esteraz (BChE) enzim düzeylerinin sağlıklı balıklara göre nasıl değişim gösterdiği araştırılmıştır. Her üç bakteri türünde de alabalıkların kolinerjik sistemin enzim seviyelerinin kontrol grubuna göre azaldığı tespit edilmiştir (p<0.005).

Anahtar Kelimeler

• AChE,
• Bakteri,
• BChE

References

1. Aydın, F. (2009). Salar Lınnaneus, Salmo., A.Ü. Alabalık Biyolojisi ve Yetiştirme Teknikleri
2. Austin, B. & Austin, D.A. (1999). Bacterial Fish Pathogens Disease of Farmed and Wild Fish, Third (Revised) Edition, Praxis Publishing Chichester, U.K., 457.
3. Baldissera , M.D. , Souza, C. F., Doleski , P.H., Júnior, G.B., de Vargas, A.C., & Baldisserotto, B., (2016). Involvement of cholinergic and purinergic systems during the inflammatory response caused by Aeromonas hydrophila in Rhamdia quelen. Microbial Pathogenesis, 99, 78-82.
4. Çağırgan, H., (1993). Kültürü yapılan çipura ve levrek balıklarında görülen bakteriyel hastalıkların teşhis ve tedavileri. Doktora Tezi. Ege Üniversitesi, İzmir.
5. Chatonnet A. & Lockridge O. (1989) Comparision of butyrylcholinesterase and Acetylcholin esterase. Biochemical Journal, 260, 625-634.
6. Ekholm, M. (2001). Predicting relative binding free energies as substrate and inhibitors of acetyl- and butyrylcholinesterase. Journal of Molecular Structure: THEOCHEM, 572, 25-34.
7. Ellman, G.L., Courtney, K.D. & Andres, V.J., (1961). A New and Rapid Colorimetric Determination of Acetylcholinesterase Activity. Biochemical Pharmacology, 7, 88-95.
8. Kumar, PJainb . K.K. & Sardar, P., (2018). Effects of dietary synbiotic on innate immunity, antioxidant activity and disease resistance of Cirrhinus mrigala juveniles, Fish and Shellfish Immunology. 80, 124–132.

9. Kurt, F., (2019). Farklı Bakteriyel Hastalık Etkenlerine Maruz Kalmış Gökkuşağı Alabalıklarında Oluşan DNA Hasarı ve Antioksidan Düzeylerindeki Değişimlerin İncelenmesi Yüksek Lisans Tezi. Yüzüncü Yil Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı. Aralık 2019, 77.
10. Massouliè, J., Pezzementi, L., Bon, S., Krejci, E. & Valette, F.M. (1992). Molecular and cellular biology of cholinesterases. Neurobiology, 41, 31-91.
11. Öktener, A. (2003). A Checklist of Metazoan Parasites Recorded in Freshwater Fish from Turkey. Zootaxa, 394, 1–28.
12. Souza, C.F., Baldissera, M.D., Santos, R.C.V., Raffin, R.P. & Baldisserotto, B., (2017). Nanotechnology improves the therapeutic efficacy of Melaleuca alternifolia essential oil in experimentally infected Rhamdia quelen with Pseudomonas aeruginosa. Aquaculture, 473, 169-171.
13. Tanrıkul, T., Çağırgan, H. & Tokşen, E., (1997). Bacterial Fish Diseases. Journal of the Veterinary Control and Research Institute, Bornova, 20, 105- 27.
14. Tarnecki, A.M., Rhody, N.R., Walsh, C.J., (2018). Health Characteristics and Blood Bacterial Assemblages of Healthy Captive Red Drum: Implications for Aquaculture and Fish Health Management. Journal of Aquatic Animal Health, 30, 339–353.
15. Tougu V. (2001). Acetylcholinesterase: Mechanism of catalysis and inhibition. Curr. Journal of Medicinal Chemistry, 1, 155-170.
16. Yeltekin, A.Ç. & Oğuz, A.R. (2018). Antioxidant responses and DNA damage in primary hepatocytes of Van fish (Alburnus tarichi, Güldenstadt 1814) exposed to nonylphenol or octylphenol. Drug and Chemıcal Toxicology, 41, 415.
17. Yeltekin, A.Ç. (2018). Comparison of Toxic Metal, Trace Element and Macro Element Levels in Trout Cultivated in Latvia and Turkey. Fresenius Environmental Bulletin, 27 (10), 7039-7044.
18. Yeltekin, A. Ç. , Karapinar, Z., & Mis, L., (2018). The changes in the levels of elements in sheep with Contagious Ecthyma. Indıan Journal Of Anımal Research, 52: 56-60.