İndoksakarb ve Abamektin İnsektisitlerinin Apis mellifera Üzerindeki Toksik Etkilerinin Moleküler Kenetlenme Yöntemi ile İncelenmesi

Serkan Sugeçti

doi:10.63716/guffd.1595098

İndoksakarb ve Abamektin İnsektisitlerinin Apis mellifera Üzerindeki Toksik Etkilerinin Moleküler Kenetlenme Yöntemi ile İncelenmesi

Öz

İnsektisitler, hedef olmayan organizmalar üzerinde önemli etkilere yol açarak ekosistem dengesi ve biyolojik çeşitlilik açısından ciddi riskler oluşturmaktadır. Bu çalışmada, yaygın olarak kullanılan iki insektisit olan indoksakarb ve abamektinin, ekolojik ve tarımsal açıdan kritik bir tür olan Apis mellifera üzerindeki etkileri incelendi. Bu insektisitlerin A. mellifera’nın detoksifikasyon enzimi glutatyon-S-transferaz (GST) ve feromon bağlayıcı protein ile olan bağlanma afiniteleri değerlendirildi. Elde edilen bulgular, abamektinin feromon bağlayıcı protein ile daha yüksek bir bağlanma afinitesi (-12.7 kcal/mol) gösterdiğini, indoksakarbın ise nispeten düşük bir bağlanma enerjisine (-10.6 kcal/mol) sahip olduğunu ortaya koydu. GST ile bağlanma enerjileri indoksakarb için -9.3 kcal/mol, abamektin için ise -8.4 kcal/mol olarak belirlendi. Her iki insektisit, proteinlerle hidrofobik etkileşimler ve hidrojen bağları gibi spesifik bağlanmalar sergileyerek, feromon sinyalizasyonu ve detoksifikasyon mekanizmalarını potansiyel olarak bozabileceğini gösterdi. Bu çalışma, insektisitlerin biyotransformasyonunda GST'nin kritik rolünü ve feromon bağlayıcı proteinlerin insektisitlerden olumsuz etkilendiğini gösterdi. Bu çalışmada ayrıca, bu bileşiklerin bal arıları üzerindeki ekolojik riskleri belirlendi.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

Antwi, F. B., & Reddy, G. V. P. (2015). Toxicological effects of pyrethroids on non-target aquatic insects. Environmental Toxicology and Pharmacology, 40(3), 915–923. https://doi.org/10.1016/j.etap.2015.09.023
Phogat, A., Singh, J., Kumar, V., & Malik, V. (2022). Toxicity of the acetamiprid insecticide for mammals: a review. Environmental Chemistry Letters, 20(2), 1453–1478. https://doi.org/10.1007/s10311-021-01353-1
Brasseur, M. V., Leese, F., Schäfer, R. B., Schreiner, V. C., & Mayer, C. (2023). Transcriptomic sequencing data illuminate insecticide-induced physiological stress mechanisms in aquatic non-target invertebrates. Environmental Pollution, 335, 122306. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2023.122306
Ju, D., Mota-Sanchez, D., Fuentes-Contreras, E., Zhang, Y.-L., Wang, X.-Q., & Yang, X.-Q. (2021). Insecticide resistance in the Cydia pomonella (L): Global status, mechanisms, and research directions. Pesticide Biochemistry and Physiology, 178, 104925. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2021.104925
Sugeçti, S., Büyükgüzel, E., & Büyükgüzel, K. (2016). Laboratory assays of the effects of oxfendazole on Biological Parameters of Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae). Journal of Entomological Science, 51(2), 129–137. https://doi.org/10.18474/JES15-36.1
Sugeçti, S., Kepekçi, A. B., & Büyükgüzel, K. (2023). Effects of midazolam on antioxidant levels, biochemical and metabolic parameters in eurygaster integriceps puton (Hemiptera: Scutelleridae) eggs parasitized by trissolcus semistriatus nees (Hymenoptera: Scelionidae). Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 110(1), 4. https://doi.org/10.1007/s00128-022-03648-7
Sertçelik, M., Sugeçti, S., Öztürkkan, F. E., & Hökelek, T. (2023). Synthesis, characterization and effects on biochemical parameters of model organism Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae) of Cu(II) 4-cyanobenzoate with 4-cyanopyridine complex. Chemical Papers, 77(9), 5331–5342. https://doi.org/10.1007/s11696-023-02865-6
Moustafa, M. A. M., Fouad, E. A., Abdel-Mobdy, Y., Hamow, K. Á., Mikó, Z., Molnár, B. P., & Fónagy, A. (2021). Toxicity and sublethal effects of chlorantraniliprole and indoxacarb on Spodoptera littoralis (Lepidoptera: Noctuidae). Applied Entomology and Zoology, 56(1), 115–124. https://doi.org/10.1007/s13355-020-00721-7

Lemes, A. A. F., Sipriano-Nascimento, T. P., Vieira, N. F., Cardoso, C. P., Vacari, A. M., & De Bortoli, S. A. (2021). Acute and chronic toxicity of indoxacarb in two populations of Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae). Journal of Economic Entomology, 114(1), 298–306. https://doi.org/10.1093/jee/toaa260
Vojoudi, S., Saber, M., Gharekhani, G., & Esfandiari, E. (2017). Toxicity and sublethal effects of hexaflumuron and indoxacarb on the biological and biochemical parameters of Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) in Iran. Crop Protection, 91, 100–107. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2016.09.020
Subala, S. P., Zubero, E. E., Alatorre-Jimenez, M. A., & Shivakumar, M. S. (2017). Pre-treatment with melatonin decreases abamectin induced toxicity in a nocturnal insect Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae). Environmental Toxicology and Pharmacology, 56, 76–85. https://doi.org/10.1016/j.etap.2017.08.025
Lima, B. S. A., Rocha, F. A. D., Plata-Rueda, A., Zanuncio, J. C., Cossolin, J. F. S., Martínez, L. C., & Serrão, J. E. (2024). Abamectin induces mortality, inhibits food consumption, and causes histological changes in the midgut of the velvetbean caterpillar Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae). Journal of Pest Science, 97(1), 213–227. https://doi.org/10.1007/s10340-023-01642-4
Kolar, L., Kožuh Eržen, N., Hogerwerf, L., & Van Gestel, C. A. M. (2008). Toxicity of abamectin and doramectin to soil invertebrates. Environmental Pollution, 151(1), 182–189. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2007.02.011
Chang, H., Liu, Y., Yang, T., Pelosi, P., Dong, S., & Wang, G. (2015). Pheromone binding proteins enhance the sensitivity of olfactory receptors to sex pheromones in Chilo suppressalis. Scientific Reports, 5(1), 13093. https://doi.org/10.1038/srep13093
Jing, D., Zhang, T., Prabu, S., Bai, S., He, K., & Wang, Z. (2020). Molecular characterization and volatile binding properties of pheromone binding proteins and general odorant binding proteins in Conogethes pinicolalis (Lepidoptera: Crambidae). International Journal of Biological Macromolecules, 146, 263–272. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.12.248
Khalifa, S. A. M., Elshafiey, E. H., Shetaia, A. A., El-Wahed, A. A. A., Algethami, A. F., Musharraf, S. G., El-Seedi, H. R. (2021). Overview of bee pollination and its economic value for crop production. Insects, 12(8), 688. https://doi.org/10.3390/insects12080688
Papa, G., Maier, R., Durazzo, A., Lucarini, M., Karabagias, I. K., Plutino, M., Negri, I. (2022). The honey bee apis mellifera: an insect at the interface between human and ecosystem health. Biology, 11(2), 233. https://doi.org/10.3390/biology11020233
Trott, O., & Olson, A. J. (2010). AutoDock Vina: Improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization, and multithreading. Journal of Computational Chemistry, 31(2), 455–461. https://doi.org/10.1002/jcc.21334
Moural, T. W., Koirala B K, S., Bhattarai, G., He, Z., Guo, H., Phan, N. T., Zhu, F. (2024). Architecture and potential roles of a delta-class glutathione S-transferase in protecting honey bee from agrochemicals. Chemosphere, 350, 141089. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.141089
Pesenti, M. E., Spinelli, S., Bezirard, V., Briand, L., Pernollet, J.-C., Campanacci, V., Cambillau, C. (2009). Queen bee pheromone binding protein pH-Induced domain swapping favors pheromone release. Journal of Molecular Biology, 390(5), 981–990. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2009.05.067
Li, G., Zhao, H., Guo, D., Liu, Z., Wang, H., Sun, Q., Guo, X. (2022). Distinct molecular impact patterns of abamectin on Apis mellifera ligustica and Apis cerana cerana. Ecotoxicology and Environmental Safety, 232, 113242. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.113242
Chen, X., Wang, F., Guo, H., Liu, X., Wu, S., Lv, L., & Tang, T. (2024). Uncovering hidden dangers: The combined toxicity of abamectin and lambda-cyhalothrin on honey bees. Science of The Total Environment, 933, 173126. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.173126
Choi, J.-Y., Chon, K., Kim, J., Vasamsetti, B. M. K., Kim, B.-S., Yoon, C.-Y., Lee, J.-H. (2024). Assessment of Llambda-cyhalothrin and spinetoram toxicity and their effects on the activities of antioxidant enzymes and acetylcholinesterase in honey bee (Apis mellifera) larvae. Insects, 15(8), 587. https://doi.org/10.3390/insects15080587
Aslan, N., Büyükgüzel, E., & Büyükgüzel, K. (2019). Oxidative effects of gemifloxacin on some biological traits of drosophila melanogaster (Diptera: Drosophilidae). Environmental Entomology, 48(3), 667–673. https://doi.org/10.1093/ee/nvz039
Sezer Tuncsoy, B., Tuncsoy, M., Gomes, T., Sousa, V., Teixeira, M. R., Bebianno, M. J., & Ozalp, P. (2019). Effects of copper oxide nanoparticles on tissue accumulation and antioxidant enzymes of galleria mellonella L. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 102(3), 341–346. https://doi.org/10.1007/s00128-018-2529-8
Yorulmaz, S., & Ay, R. (2009). Multiple resistance, detoxifying enzyme activity, and inheritance of abamectin resistance in Tetranychus urticae Koch (Acarina: Tetranychidae). Turkish Journal of Agriculture and Forestry. https://doi.org/10.3906/tar-0809-15
Xue, M., Pang, Y.-H., Li, Q.-L., & Liu, T.-X. (2010). Effects of four host plants on susceptibility of Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae) larvae to five insecticides and activities of detoxification esterases: Effect of host plant on susceptibility of S. litura to insecticides. Pest Management Science, 66(12), 1273–1279. https://doi.org/10.1002/ps.2005
Adhikari, K., Sarma, R., & Khanikor, B. (2022). In-silico interactions of eugenol and temephos with metabolic detoxifying enzymes of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). International Journal of Tropical Insect Science, 42(2), 1987–1996. https://doi.org/10.1007/s42690-021-00727-w
Li, Y.-J., Gu, F.-M., Chen, H.-C., Liu, Z.-X., Song, W.-M., Wu, F.-A., Wang, J. (2024). Binding characteristics of pheromone-binding protein 1 in Glyphodes pyloalis to organophosphorus insecticides: Insights from computational and experimental approaches. International Journal of Biological Macromolecules, 260, 129339. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.129339
Zhang, X.-Q., Yan, Q., Li, L.-L., Xu, J.-W., Mang, D., Wang, X.-L., Zhang, L.-W. (2020). Different binding properties of two general-odorant binding proteins in Athetis lepigone with sex pheromones, host plant volatiles and insecticides. Pesticide Biochemistry and Physiology, 164, 173–182. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2020.01.012
Wu, C., Yin, N., Guo, Y., Wang, Z., & Liu, N. (2022). Two antenna-enriched odorant binding proteins in dioryctria abietella tuned to general odorants and insecticides. Insects, 13(12), 1145. https://doi.org/10.3390/insects13121145

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Biyokimya ve Hücre Biyolojisi (Diğer), Ekolojik Fizyoloji

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Serkan Sugeçti ^*
0000-0003-3412-2367
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

29 Mayıs 2025

Gönderilme Tarihi

2 Aralık 2024

Kabul Tarihi

29 Nisan 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 6 Sayı: 1

DOI

https://doi.org/10.63716/guffd.1595098

IZ

https://izlik.org/JA25EE89FL

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Sugeçti, S. (2025). İndoksakarb ve Abamektin İnsektisitlerinin Apis mellifera Üzerindeki Toksik Etkilerinin Moleküler Kenetlenme Yöntemi ile İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi, 6(1), 131-138. https://doi.org/10.63716/guffd.1595098

AMA

1.Sugeçti S. İndoksakarb ve Abamektin İnsektisitlerinin Apis mellifera Üzerindeki Toksik Etkilerinin Moleküler Kenetlenme Yöntemi ile İncelenmesi. GÜFFD. 2025;6(1):131-138. doi:10.63716/guffd.1595098

Chicago

Sugeçti, Serkan. 2025. “İndoksakarb ve Abamektin İnsektisitlerinin Apis mellifera Üzerindeki Toksik Etkilerinin Moleküler Kenetlenme Yöntemi ile İncelenmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi 6 (1): 131-38. https://doi.org/10.63716/guffd.1595098.

EndNote

Sugeçti S (01 Mayıs 2025) İndoksakarb ve Abamektin İnsektisitlerinin Apis mellifera Üzerindeki Toksik Etkilerinin Moleküler Kenetlenme Yöntemi ile İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi 6 1 131–138.

IEEE

[1]S. Sugeçti, “İndoksakarb ve Abamektin İnsektisitlerinin Apis mellifera Üzerindeki Toksik Etkilerinin Moleküler Kenetlenme Yöntemi ile İncelenmesi”, GÜFFD, c. 6, sy 1, ss. 131–138, May. 2025, doi: 10.63716/guffd.1595098.

ISNAD

Sugeçti, Serkan. “İndoksakarb ve Abamektin İnsektisitlerinin Apis mellifera Üzerindeki Toksik Etkilerinin Moleküler Kenetlenme Yöntemi ile İncelenmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi 6/1 (01 Mayıs 2025): 131-138. https://doi.org/10.63716/guffd.1595098.

JAMA

1.Sugeçti S. İndoksakarb ve Abamektin İnsektisitlerinin Apis mellifera Üzerindeki Toksik Etkilerinin Moleküler Kenetlenme Yöntemi ile İncelenmesi. GÜFFD. 2025;6:131–138.

MLA

Sugeçti, Serkan. “İndoksakarb ve Abamektin İnsektisitlerinin Apis mellifera Üzerindeki Toksik Etkilerinin Moleküler Kenetlenme Yöntemi ile İncelenmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Dergisi, c. 6, sy 1, Mayıs 2025, ss. 131-8, doi:10.63716/guffd.1595098.

Vancouver

1.Serkan Sugeçti. İndoksakarb ve Abamektin İnsektisitlerinin Apis mellifera Üzerindeki Toksik Etkilerinin Moleküler Kenetlenme Yöntemi ile İncelenmesi. GÜFFD. 01 Mayıs 2025;6(1):131-8. doi:10.63716/guffd.1595098

Cited By

Biochemical interactions of dietary food contaminants with cytochrome P450 2E1: an in silico approach

Exploration of Foods and Foodomics

https://doi.org/10.37349/eff.2026.1010111