The Effects of Mn, Mg, Cd, Fe Metals on The Avtivitiy of Antioxidant Enzymes in Saccharomyces cerevisiae

Mn, Cd, Fe ve Mg Metallerinin Saccharomyces cerevisiae Mayasında Antioksidan Enzim Aktiviteleri Üzerine Etkisi

Abstract

Metal ions, despite being important for both live systems and environmental health due to their permanent effects, and may become extremely toxic effect if they exceed a certain limit. Especially heavy metals are considered as the most risky group in this regard. In this study it is intended to reveal the effect of manganese (Mn), cadmium (Cd), iron (Fe) and magnesium (Mg) on antioxidant enzymes in Saccharomyces cerevisiae. S. cerevisiae FMC16, the strain used in this experiments, was proliferated and developed on YEDP medium. For application groups; Mn, Cd, Fe and Mg metals were separately added to the culture medium at the final concentration of 1 mg at 100 mL. Superoxide dismutase (SOD), glutathione S-transferase (GST) and glutathione reductase (GSH-Rd) enzyme activities were determined spectrophotometrically in the treated (experimental group) and non-treated (control group) yeasts. As a result; it was observed that SOD activity was increased and the increase was statistically significant (p <0.001) in all experimental groups compared to the control group altough rise of SOD enzyme activity was more prominent especially in the group treated with Cd. While the activity of GST was found to be higher in all treated groups compared to the control (p <0.0001) and the increase in Fe-treated yeast was observed to be higher than in the other groups, the level of GSH-Rd decreased in all groups compared to the control, and it was especially prominent in the Cd group (p <0.0001). The results showed that, different metals have different effects on the antioxidant defense system in S. cerevisae.

Özet

Metal iyonları, kalıcı etkilerinden dolayı hem canlı sistemler hem deçevre sağlığı yönünden önem taşımakta olup, belirli bir sınırı aşıncada son derece toksik etki gösterirler. Özellikle ağır metaller bu konudaen riskli grubu oluşturur. Bu çalışmada Saccharomyces cerevisiae 'da,mangan (Mn), kadmiyum (Cd), demir (Fe) ve magnezyumun (Mg)antioksidan enzimler üzerindeki etkisinin ortaya konmasıamaçlanmıştır. Deney materyali olan S. cerevisiae FMC16, YEDPbesiyerinde çoğaltılmış ve geliştirilmiştir. Uygulama grupları için;Mn, Cd, Fe ve Mg metallerinin her biri son derişimi 100 mL’de 1 mgolacak şekilde kültür ortamına ilave edilmiş ve uygulama yapılan(deneysel grup) ve yapılmayan (kontrol grubu) mayalarda süperoksitdismutaz (SOD), glutatyon S-transferaz (GST) ve glutatyon redüktaz(GSH-Rd)enzimaktivitelerispektrofometrikyöntemlerlebelirlenmiştir. Sonuç olarak; kontrol grubuna göre tüm deneyselgruplarda SOD aktivitesinin arttığı ve bu artışın istatiksel açıdanönemli olduğu ( p<0.001), ve özellikle Cd ile muamele edilen gruptaSOD enzim aktitesi artışının daha belirgin olduğu gözlemlenmiştir.GST aktivitesinin uygulama yapılan tüm gruplarda kontrol grubunagöre arttığı (p<0.0001) ve Fe ile muamele edilen mayalarda GSTenzim aktivitesindeki artışın diğer gruplara oranla fazla olduğu,GSH-Rd aktivitesinin ise bütün metal uygulama gruplarında kontrolegöre azaldığı ve bu azalmanın Cd grubunda oldukça belirgin olduğusaptanmıştır (p<0.0001). Sonuçlar; S. Cerevisae ’da farklı metallerinantioksidan savunma sistemi üzerinde farklı etkilere sahip olduğunugöstermiştir.