The Investigation of the Physiological, Anatomical and Genotoxic Effects in Allium Cepa L. of Deltamethrin

Abstract

Deltametrin'in Allium cepa L.'daki Fizyolojik, Anatomik ve Genotoksik Etkilerinin Araştırılması

Abstract

Bu çalışmanın amacı, Allium cepa L.’nın kök uçlarını kullanarak Deltametrin'in toksik etkilerini araştırmaktır. Bu amaçla, çimlenme yüzdesi, kök uzunluğu, ağırlık kazanımı, mikronukleus (MN), kromozomal anormallik sıklığı ve anatomik değişimler ile oksidatif stres’in indikatörü olan Malondialdehit (MDA) düzeyi toksisitenin indikatörleri olarak kullanıldı. Bulblar 1 kontrol ve 3 uygulama olarak 4 gruba ayrıldı. 72 saat süresince kontrol grubu bulblar çeşme suyu, uygulama grubu bulblar ise Deltametrin’in 5, 10 ve 20 mg/L dozları ile muamele edildi. Sonuçlar, kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, tüm uygulama gruplarında çimlenme yüzdesi, kök uzunluğunu ve ağırlık kazanımının azaldığını, MN ve kromozomal anormalliklerin sayısının ise arttığını göstermiştir. Kromozomal anormalliklerde doza bağlı bir artış belirlenmiştir. Fragment, yapışkan kromozom, köprü, kromatinin eşit olmayan dağılımı ve c-mitoz şeklinde anormallikler sayılmıştır. Ayrıca, sonuçlar, Deltametrin’in uygulanan tüm dozlarda yassılaşmış hücre çekirdeği, nekroz, iletim dokuda bazı maddelerin birikimi, korteks hücre duvarında kalınlaşma, belirgin olmayan iletim doku ve hücre deformasyonu gibi anatomik hasarlara neden olduğunu da göstermiştir. Diğer yandan, kontrol ile karşılaştırıldığında Deltametrin'e maruz kalan kök uçlarının MDA düzeylerinde önemli bir değişim vardı. Deltametrin’in üç farklı dozu, lipid peroksidasyonunu önemli ölçüde hızlandırdı ve tüm uygulama gruplarında MDA düzeylerinde bir artışa neden oldu. Maksimum etki ise 20 mg /L doz seviyesinde gözlendi. Bu çalışmada elde edilen veriler, A. cepa L. biyo-analizlerinin Deltametrin’in muhtemel toksisitesini belirlemede önemli bir indikatör olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Keywords

• Allium cepa L.,Anatomi,, Fizyoloji,Genotoksisite

References

1. [1] S. Toros, S. Maden ve S. Sözeri, Tarımsal Savaşım Yöntem ve İlaçları, 4. baskı, Ankara, Türkiye: Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, 2001, ss. 473.
2. [2] Vikipedi, (6 Aralık 2016). Pestisit. [Online]. Erişim: http://www.tr.wikipedia.org/wiki/Pestisit
3. [3] Y. K. Daş ve A. Aksoy, “Pestisitler,” Türkiye Klinikleri Veteriner Bilimleri-Farmakoloji ve Toksikoloji Özel Dergisi, c. 2, s. 2, ss. 1-17, 2016.
4. [4] R. Hu, X. Huang, J. Huang, Y. Li, C. Zhang, Y. Yin, Z. Chen, Y. Jin, J. Cai and F. Cui, “Long-and Short-Term Health Effects of Pesticide Exposure: A Cohort Study from China,” PloS One, c. 10, s. 6, ss. 1-13, 2015.
5. [5] B. Kara ve Z. Şimşek, “Güneydoğu Anadolu Bölgesinde Pestisit Satış Yerlerinin Yasal Düzenlemelere Uygunluk Durumunun Değerlendirilmesi,” Turkish Journal of Public Health, c. 14, s. 1, ss. 32-42, 2016.
6. [6] O. Ozkan and O. Ustuner, “Investigations about Genotoxicity of Deltamethrin,” Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, vol. 18, no. 1, pp. 69-74, 2012.
7. [7] E. Ballı, S. Yalın, B. Mazmancı, M. A. Mazmancı, F. Söğüt, P. Eroğlu, D. Yetkin, S. Korkutan ve Ü. Çömelekoğlu, “Deltametrinin Oluşturduğu Periferik Sinir Hasarı Üzerine E Vitaminin Etkisinin Araştırılması,” Mersin Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi, c. 7, s. 1, ss. 17-23, 2014.
8. [8] J. Rank, M. H. Nielsen, “Evaluation of the Allium anaphase-telophase test in relation to genotoxicity screening of industrial wastewater”, Mutation Research, vol. 312, pp. 17- 24, 1994.

9. [9] Pubchem, (25 Şubat 2019). Deltamethrine. [Online] Erişim: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. (Description: Data deposited in or computed by PubChem).
10. [10] O. X. Wei, “Mutagenic Effects of Chromium Trioxide on Root Tip Cells of Vicia faba,” Journal of Zhejiang University Science, vol. 5, pp. 1570–1576, 2004.
11. [11] M. Atik, O. Karagüzel ve S. Ersoy, “Sıcaklığın Dalbergia sissoo Tohumlarının Çimlenme Özelliklerine Etkisi,” Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, c. 20, s. 2, ss. 203–210, 2007.
12. [12] T. A. Staykova, E. N. Ivanova and I. G. Velcheva, “Cytogenetic Effect of Heavy Metal and Cyanide in Contamined Waters from the Region of Southwest Bulgaria,” Journal of Cell and Molecular Biology, no. 4, pp. 41–46, 2005.
13. [13] M. Fenech, W. P Chang, M. Kirsch-Volders, N. Holland, S. Bonassi and E. Zeiger, “Human MicronNucleus Project. HUMN Project: Detailed Description of the Scoring Criteria for the Cytokinesis-Block Micronucleus Assay using İsolated Human Lymphocyte Cultures,” Mutation Research, vol. 534, no. 1-2, pp. 65-75, 2003.
14. [14] S. Unyayar, A. Celik, F. O. Cekic and A. Gozel, “Cadmium-Induced Genotoxicity, Cytotoxicity and Lipid Peroxidation in Allium sativum and Vicia faba,” Mutagenesis, vol. 21, pp. 77–81, 2006.
15. [15] S. K. Shakir, M. Kanwal, W. Murad, Z. ur Rehman, S. ur Rehman, M. K. Daud and A. Azizullah, “Effect of Some Commonly used Pesticides on Seed Germination, Biomass Production and Photosynthetic Pigments in Tomato (Lycopersicon esculentum),” Ecotoxicology, vol. 25, no. 2, pp. 329-341, 2016.
16. [16] T. A. Yekeen and M. K. Adeboye, “Cytogenotoxic Effects of Cypermethrin, Deltamethrin, Lambdacyhalothrin and Endosulfan Pesticides on Allium cepa Root Cells,” African Journal of Biotechnology, vol. 12, no. 41, pp. 6000-6006, 2013.
17. [17] K. Cavusoglu, E. Yalcin, Z. Turkmen, K. Yapar and S. Sagir, “Physiological, Anatomical, Biochemical, and Cytogenetic Effects of Thiamethoxam Treatment on Allium cepa (Amaryllidaceae) L,” Environmental Toxicology, vol. 27, no. 11, pp. 635-643, 2012.
18. [18] K. J. Stelzer, M. Gordon, “Effects of pyrethroids on lymphocyte mitogenic responsiveness”, Research Communications in Chemical Pathology and Pharmacology, vol. 46, pp.137-150, 1984.
19. [19] M. R. Moya-Quiles, E. Munoz-Delgado, C. J. Vidal, “Effects of the pyrethroid insecticide permethrin on membrane fluidity”. Chemistry and Physics of Lipids, vol. 79, pp. 21-28, 1996.
20. [20] S. Türkoğlu, "Genotoxicity of five food preservatives tested on root tips of Allium cepa L." Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, vol. 626, pp. 4-14, 2007.
21. [21] S. M. Amer, E. M. Ali, “Cytological effects of pesticides—Effects of some herbicides on Vicia faba”, Cytologia, vol. 39, pp. 633–643, 1974.
22. [22] L. K. S. Chauhan, T. S. S. Dikshith and V. Sundararaman, “Effect of Deltamethrin on Plant Cells I. Cytological Effects on the Root Meristems of Allium cepa,” Mutation Research/Genetic Toxicology, vol. 171, no. 1, pp. 25-30, 1986.
23. [23] P. N. Saxena, R. C. Murthy and S. K. Gupta, “Evaluation of Cytogenetic Effects of Deltamethrin in Root Meristem Cells of Allium sativum and Allium cepa: A Possible Mechanism of Chromosome Damage,” Toxicological and Environmental Chemistry, vol. 91, no. 3, pp. 577-594, 2009.
24. [24] H. Y. Liu, B. Liao, S. Q. Lu, “Toxicity of surfactant, acid rain and Cd2+ combined pollution to the nucleus of Vicia faba root tip cells”, Chinese Journal of Applied Ecology, vol. 15, pp. 493-496, 2004.
25. [25] G. Demirtas, K. Cavusoglu and E. Yalcin, “Anatomic, Physiologic and Cytogenetic Changes in Allium cepa L. Induced by Diniconazole,” Cytologia, vol. 80, no. 1, pp. 51-57, 2015.
26. [26] K. Çavuşoğlu, A. Kaya, F. Yılmaz, E. Yalçın, “Effects Of Cypermethrin on Allium cepa”, Environmental Toxicology, vol. 27, no. 10, pp. 583-589, 2012.
27. [27] M. Kale, N. Rathore, S. John, D. Bhatnagar, “Lipid peroxidationdamage on pyrethroid exposure and alterations in antioxidant status in rat erythrocytes: A possible involvement of reactive oxygen species”, Toxicology Letters, vol. 105, pp.197–205, 1999.