Effect of Vinclozolin on Glucose Oxidase, Catalase and Xanthine Oxidase Activities of Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae)

Öz

This study was aimed to determine the effect of vinclozolin on some enzym activities (glucose oxidase, catalase and xanthine oxidase) of Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae) which is an economically harmful species damaging the honeycomb in beekeeping. For experimental groups, the eggs obtained from stock were dropped into the mixed feed of vinclozolin at different doses (20, 40 and 60 ppm) and had the larvae fed with this feed.  However, at the same rate vinclozolin concentration, three different protein isolation methods were examined to determine maximum level in amount of protein in the homogenates. The total amount of protein was determined by Bradford method and the protein extracts were performed by SDS- PAGE analysis to obtain protein profile. The obtained extracts were used for enzyme activity analysis. In this study, activity of catalase enzyme, particularly effective in defense mechanism, activity of xanthine oxidase involved in nucleotide metabolism and activity of glucose oxidase in the metabolism of carbohydrates were measured. When compared with the results from control groups, the enzyme activities of the larvaes fed with the feed including 20, 40 and 60 ppm of vinclozolin were observed to vary or remain constant. Accordingly, glucose oxidase and catalase activities increased with the increase in amount of vinclozolin in the feed and the activity of xanthine oxidase remained stable.

Anahtar Kelimeler

• Galleria mellonella,glucose oxidase,catalase,xanthine oxidase

Vinclozolin’ in Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)’ nın Glukoz Oksidaz, Katalaz ve Ksantin Oksidaz Aktiviteleri Üzerine Etkisi

Öz

Bu çalışmada, özellikle savunma mekanizmasında etkili olan katalaz enzim aktivitesi, karbonhidrat metabolizmasında rol alan glukoz oksidaz ile nükleotid metabolizmasında görev alan ksantin oksidaz enzim aktiviteleri ölçülmüştür. Aktivite sonuçları incelendiğinde; 20, 40 ve 60 ppm vinclozolin içeren besinle beslenen larvalarda, vinclozilin konsantrasyonundaki artışa bağlı olarak katalaz ve glukoz oksidaz aktivitelerinin arttığı, ksantin oksidaz aktivitesinin ise sabit kaldığı gözlenmiştir. Bu çalışma, vinclozolinin, arıcılıkta peteklere zarar veren ve ekonomik yönden zararlı bir tür olan Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae)’ nın bazı enzim aktiviteleri (Glukoz Oksidaz, Katalaz ve Ksantin Oksidaz) üzerine etkisini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Deney grupları için, stok kültürlerden elde edilen yumurtalar, farklı dozlarda (20, 40 ve 60 ppm) vinclozolin karıştırılmış besin içine bırakılmış ve yumurtadan çıkan larvaların bu besinle beslenmeleri sağlanmıştır. Aynı vinclozolin oranlarında homojenattaki protein miktarlarındaki değişimleri incelemek için böcekten protein izolasyonu gerçekleştirilmiştir. Homojenatlardaki toplam protein miktarı Bradford metodu ile belirlenmiş ve ekstraktlara SDS- PAGE analizi yapılarak protein profilleri çıkartılmıştır. Elde edilen ekstraktlar, enzim aktivite analizleri için kullanılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Galleria mellonella,glukoz oksidaz,katalaz,ksantin oksidaz

Kaynakça

1. [1] Demir İ., Nalçacıoğlu R., Demirbağ Z., “Böcek virüslerinin biyoteknolojik önemi” Tarım Bilimleri Dergisi, 14 (2): 193- 201, 2008
2. [2] Bostancı E.B., Teke Z., Ulaş M., Akoğlu M., “Karbamatlı insektisitle zehirlenmiş bir vericiden alınan karaciğerin başarıyla nakledilmesi: Akut intoksikasyon organ alımına engel midir?” Ulusal Cerrahi Dergisi, 27(2): 115- 119, 2011
3. [3] Özkaya G., Çeliker A., Koçer- Giray B., “İnsektisit zehirlenmeleri ve Türkiye’ deki durumun değerlendirilmesi” Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi, 70(2): 75- 102, 2013
4. [4] Çakır Ş., “Böceklerde insektisidlere direnç” Gazi Ün Kırşehir Eğitim Fak Derg., 6(1): 21- 29, 2005
5. [5] Giray H., “Böceklerin issektisidlere karşı dayanıklılığı” Türk. Bit. Kor. Derg., 1(1): 29- 38, 1977
6. [6] Uğurlu Karaağaç S., İşcan M., Gürkan O., “Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae)’ nın hassas ve tarla popülasyonlarında enzim aktivitelerinin belirlenmesi ile insektisitlere dayanıklılık arasındaki ilişki” Bitki Koruma Bülteni, 51(1): 61- 75, 2011
7. [7] Yorulmaz S., Ay R., “Akar ve böceklerde pestisitlerin detoksifikasyonunda rol oynayan enzimler” U.Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi, Cilt 24, Sayı 2, 137- 148, 2010
8. [8] Vural N., “Toksikoloji” Ankara Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi Yayınları, No:56, 416 s, Ankara, 1984

9. [9] Asal S., “Bazı pestisitlerin mutajenik etkileri üzerine araştırmalar” Doğa Bilim Derg., D-2, 9:1, 72-78, 1985
10. [10] Mercan U., “Bioallethrinlerin sağlık üzerine olumsuz etkileri” YYÜ Vet Fak Derg, 18(2): 73- 78, 2007
11. [11] Haynes K.F., “Sublethal effects of neurotoxic insecticides on insect behvior” Ann. Rev. Entomol., 33: 149- 168, 1988
12. [12] Dursun O., “DDVP’ nin (Dichlorvos) Subletal Dozlarının Galleria mellonella L.’ nın Protein, Lipit ve Karbohidrat Düzeyine Etkileri” Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans tezi, Adana, 2009
13. [13] Anonim, “Regulating Pesticides in Food” Washington DC: The Delaney Paradox National Academy Pres, 272 pp, 1987
14. [14] Nath S.B., Suresh A., Mahendra Varma B., Kumar R.P., “Changes in protein metabolism in haemolymph and fat body ofthe silk worm, Bombyx mory L., in response to organophosporous insecticides toxicity” Ecotoxicol. Environ., Saf. 36, 169- 173, 1997
15. [15] Etebari K., Bizhannia A.R., Sorati R., Matindoost L., “Biochemical changes in haemolymph of silkworm larva due to pyriproxyfen residue” Pestic. Biochem. Physiol., 88: 14- 19, 2007
16. [16] Erdoğan P., Toros S., “Melia azedarach L. (Meliaceae) ekstraktlarının Patates böceği [Leptinotarsa decemlineata Say (Col.: Chrysomelidae)] larvalarının gelişimi üzerine etkisi” Bitki Koruma Bülteni, 45(1-4): 99- 118, ISSN 0406-3597, 2005
17. [17] Uçkan F., Tüven A., Er A., Ergin E., “Effects of giberellic acid on biological Parameters of the larval endoparasitoid Apanteles galleriae (Hymenoptera: Braconidae)” Entomol Ann Soc Am., 101(3): 593- 597, 2008
18. [18] Sak O., Uçkan F., “Cypermethrinin Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)’nın puplaşma ve ölüm oranlarına etkisi” U.Arı Drg., 9(3): 88- 96, 2009
19. [19] Şahin V., “Borik Asitin Laktoz ile Birlikte Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)’ nın Bazı Biyolojik ve Biyokimyasal Parametrelerine Etkisi” Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans tezi, Zonguldak, 2010
20. [20] Sezer B., Özalp P., “Azadirachtinin Galleria mellonella larvalarında total glikojen miktarına etkisi” Ekoloji, 20, 81, 67- 72, 2011
21. [21] Rashid M., Wagchoure E.S., Mohsin A.U., Raja S., Sarwar G., “Control of ectoparasitic mite Varroa destructor in honeybee (Apis mellifera L.) colonies by using different concentrations of oxalic acid” The Journal of Animal & Plant Sciences, 22(1): 72- 76, ISSN: 1018-7081, 2012
22. [22] Bozdoğan H., and Bahadıroğlu C., “Çeşitli insektisit gruplarının Chrysopidae Schneider 1851 familyasına ait bazı böcekler üzerindeki etkisi” BEÜ Fen Bilimleri Dergisi, 3(2): 192- 198, 2014
23. [23] Tutkun E., Boşgelmez A., “Bal Arısı Zararlıları ve Hastalıkları Teşhis ve Tedavi Yöntemleri” Bizim Büro Basımevi, Ankara, 2003
24. [24] Wiedenmann R.N., Smith J.W., Darnell P.O., “Laboratory rearing and biology of the parasite Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) using Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) as a host” Environ. Entomol., Vol. 21, 1160- 1167, 1992
25. [25] Gupta P., Sloan A., Dillard C.R., Frekovich S.M., “Parasitism of factitious host, Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae) by an endoparasitoid: ovoposition and emergence of Microplitis croceipes (Hymenoptera: Braconidae)” Fla. Entomol., Vol. 79(2), 221- 229, 1996
26. [26] Büyükgüzel K., “Positive effects of some gyrase inhibitors on survival and development of Pimpla turionellae L. (Hymenoptera: Ichneumonidae) larvae reared on an artificial diet” J. Econ. Entomol., 94: 21- 26, 2001
27. [27] Jarosz J., “Simplified technique for prepearing germ- free specimens of greater wax moth (Lepidoptera: Pyralidae) larvae” J. Econ. Entomol., Vol., 82, 1478- 1481, 1989
28. [28] Mantado C.A., Diehl- Jones W.L., S. J. Moore S.J., Downer R.G.H., “The effects of eicosanoids biosynthesisinhibitors on prophenoloxidase activation, phagosytosis and cell spreading in Galleria mellonella” J. Insect Physiol., Vol. 43(1), pp. 1- 8, 1997
29. [29] Pohlon E., Baldwin I.T., “Artificial dies ‘capture’ the dynamics of jasmonate induced defenses in plants” Entomologia Experimentalis et Applicata, 100:1, 127- 130, 2001
30. [30] Büyükgüzel K., Tunaz H., Putnam S.M., Standey D.W., “Prostaglandin biosynthesis by midgut tissue isolated from the tobacco hornworm, Manduca sexta” Insect Biochem. Molec., Vol. 32, no 4, pp. 435- 443, 2002
31. [31] Tunaz H., Park Y., Büyükgüzel K., Bedick J.C., Nor Aliza A.R., Standey D.W., “Eicosanoids in insect immunity: bacterial infection stimulates hemocytic phospholipase A2 activityin tobacco hornworms” Arch. Insect Biochem., Vol.52(1), pp.1- 6, 2003
32. [32] EPA, “Preventation, Pesticides and Toxic Substances Guidelines (7508C)” EPA, 738-F-021, October 2000
33. [33] Bronskill J., “A cage to simplify the rearing of the greater wax moth, Galleria mellonella (Pyralidae)” J. Lep.Soc., Vol. 15, No 2, 102-104, 1961
34. [34] Bradford M., “A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding” Anal. Biochem., 72: 248- 254, 1976
35. [35] Aydemir T., Kuru K.,“Purification and partial characterization of catalase from chicken erythrocytes and the effect of various inhibitors on enzyme activity”, Turk J Chem, 27, 85- 97, 2003
36. [36] Atalay T., Yıldız S., “Determination of kinetic parameters for some inhibitors and activators of glucose oxidase” Chimica Acta Turcica, 17, 127- 146, 1989
37. [37] Shukla Y., Yadav A., Arora A., “Carcinogenic and cocarcinogenic potential of cypermethrin on mouse skin” Cancer Letters, 182: 33- 41, 2002
38. [38] Soderlund D.M., Knipple D.C., “Knockdown resistance to DDT and pyrethroids in the house fly (Diptera: Muscidae): from genetic trait to molecular mechanism” Entomological Society of America, Vol. 92, No. 6, 909- 915, 1999