Effect of Heavy Metals (Manganese, Magnesium, Cadmium, and Iron) added Saccharomyces cerevisiae Culture Medium on Some Biochemical Parameters

Year 2017, Volume: 20 Issue: 3, 175 - 184, 10.03.2017

Oğuz Ayhan Kireçci

https://doi.org/10.18016/ksudobil.289325

Cited By: 4

Abstract

Heavy metals are high
density metals that can be toxic even at low concentrations. Heavy metals
accumulate in living organisms at a greater rate than other metals in a certain
time interval. As a consequence, they result gradually increasing negative
effects.  Saccharomyces cerevisiae used
in this study is frequently preferred in metal bioabsorption. The effects of
Mn, Mg, Cd and Fe metal ions on some biochemical parameters such as lipid peroxidation
(MDA), glutathione (GSH), fatty acid and vitamin contents were investigated for
the first time in this study with S. cerevisiae. For the development and
proliferation of S. cerevisiae FMC16 in the study, YEDP (1 g yeast extract for
100 ml, 2 g bactopeptone, 2 g glucose) medium was used. For application groups;
2 mg 200-1 mL of each of heavy metals including Mn, Mg, Cd and Fe were added to
the culture medium.  GSH (with Elman
Reactivity), total protein (according to Lowry) and MDA (according to the
spectrophotometric method of Ohkawa et al.), fatty acid (according to Christie)
and vitamins (according to Katsanidis and Addis) analyzes were performed with
the obtained supernatant. Results indicated that heavy metal application
increased MDA and GSH contents significantly (p <0.0001). Whereas, it is concluded
that heavy metals have various effects on fatty acids and vitamin content and are
accumulating a high degree in environment and organisms. Thus, all living
organisms should avoid consuming any of these heavy metals.

Keywords

Heavy metal, S. cerevisiae, fatty acid, glutathione, vitamin

Saccharomyces cerevisiae’nın Gelişme Ortamına İlave Edilen Ağır Metallerin (Mn, Mg, Cd, Fe) Bazı Biyokimyasal Parametrelere Etkileri

Abstract

Ağır metaller; düşük
konsantrasyonlarda bile toksik veya zehirleyici olabilen yüksek yoğunluklu
metallerdir. Ağır metaller belirli bir zaman aralığında canlı organizmada diğer
metallere oranla daha fazla birikir. Sonuç olarak giderek artan olumsuz
etkilere sebep olur. Araştırmada kullanılan Saccharomyces cerevisiae metal biyo
absorbsiyonu çalışmalarında sıklıkla kullanılmaktadır. S. cerevisiae ile
yapılan bu çalışma ile ilk kez Mn, Mg, Cd ve Fe metal iyonlarının lipit
peroksidasyonu (MDA), glutatyon (GSH), yağ asidi ve vitamin içerikleri gibi bazı
biyokimyasal parametreler üzerine etkileri araştırılmıştır. Deneyde kullanılan
S. cerevisiae FMC16’nın gelişimi ve çoğalması için YEDP besiyeri ortamı
hazırlandı. Uygulama grupları için; Mn, Mg, Cd ve Fe ağır metallerinin her
birinden 2 mg 200-1 mL olacak şekilde kültür ortamına ilave edildi. Elde edilen
süpernatan ile, GSH (Elman reaktifi ile), total protein (Lowry yöntemine göre)
ve MDA (Ohkawa ve ark.’nın spektrofometrik yöntemine göre), yağ asitleri
(Christie’ye göre) ve vitamin (Katsanidis ve Addis’e göre) analizleri yapıldı. Sonuç
olarak, ağır metal uygulamasının MDA ve GSH içeriklerini önemli seviyede
artırdığı ve bu artışların istatistiksel açıdan da önemli olduğu (p<0.0001)
belirlenmiştir.  Buna karşılık; ağır
metallerin yağ asidi ve vitamin içeriği üzerine etkilerinin oldukça değişken
olduğu anlaşılmıştır. S. cerevisiae’dan elde edilen bu sonuçlar ekosistemi
oluşturan bütün ökaryotik organizmalara uyarlandığında, özellikle çevrede ve
besinlerde birikimi oldukça yüksek olan bu ağır metallerin tüketimine dikkat
edilmesi gerektiği sonucuna ulaşılmaktadır.

Keywords

Ağır metal, S. cerevisiae, malondialdehit (MDA), glutatyon (GSH), yağ asidi

References

• Arnezeder C, Hampel WA 1990. Influence of growth rate on the accumulation of ergosterol in yeast-cells. Biotechnology Letters, 12: 277–282
• Asagba SO, Isamah GK, Ossai EK, Ekakitie AO 2002. Effect of oral exposure to cadmium on the levels of vitamin A and lipid peroxidation in the eye. Bullet in Enviromental Contamination and Toxicology, 68: 18-21.