Alterations in Some Biochemical Responses of Freshwater Mussels in Acute Imidacloprid Exposure

Akut İmidacloprid Maruziyetinde Tatlı Su Midyelerinin Bazı Biyokimyasal Yanıtlarındaki Değişimler

Abstract

Imidacloprid is a widely used systemic neonicotinoidinsecticide. The aim of this study is to identify potential harmful effects ofimidacloprid in freshwater mussels (Uniomancus) which were exposed to sub-lethal concentrations (1, 10, 100, and 1000 µg AI L-1)for 96 h.For this aim, glutathione s-transferase (GST) activity, carboxylesterase (CaE)activity, acetylcholinesterase (AChE) activity, glutathione reductase (GR) activity,reduced glutathione (GSH) level, and malondialdehyde (MDA) level were evaluatedas biochemical markers of exposure in the gills and digestive glands. Theactual imidacloprid concentrations in the test waters were determined byLC-MS/MS analysis. The results showed that the AChE, GR, and CaE activities inthe digestive glands significantly decreased at different exposureconcentrations, while the MDA level significantly increased at the highestexposure concentration (p < 0.05).Considering the results in the gills, the lowest exposure concentration causedinhibition in AChE activity, while the highest exposure concentration causedsignificant induction in GST activity, GSH level and MDA level (p < 0.05). In addition, the measuredimidacloprid concentrations were determined to be about 80% of the nominalimidacloprid concentrations. The data obtained from this study indicated thatacute imidacloprid exposure caused biochemical alterations related to oxidativestress in mussels.

Özet

İmidacloprid yaygın olarak kullanılan bir sistemik neonikotinoid insektisittir. Bu çalışmanın amacı 96 saat süre ile imidaclopridin öldürücü olmayan konsantrasyonlarına (1, 10, 100 ve 1000 µg AI L-1) maruz kalan tatlı su midyelerinde (Unio mancus) bu insektisitin potansiyel zararlı etkilerini belirlemektir. Bu amaçla, tatlı su midyelerinin solungaçlarında ve sindirim bezlerinde biyokimyasal belirteçler olarak glutatyon s-transferaz (GST) aktivitesi, karboksilesteraz (CaE) aktivitesi, asetilkolinesteraz (AChE) aktivitesi, glutatyon redüktaz (GR) aktivitesi, redükte glutatyon (GSH) seviyesi ve malondialdehit (MDA) seviyesi değerlendirilmiştir. Test sularındaki gerçek imidacloprid konsantrasyonları LC-MS/MS analizi ile belirlenmiştir. Sonuçlar, sindirim bezlerindeki AChE, GR ve CaE aktivitelerinin farklı maruziyet konsantrasyonlarında anlamlı olarak azaldığını, MDA seviyesinin en yüksek maruziyet konsantrasyonunda anlamlı şekilde arttığını göstermiştir (p < 0.05). Solungaçlardaki sonuçlar göz önüne alındığında, en düşük maruziyet konsantrasyonu AChE aktivitesinde inhibisyona neden olurken, en yüksek maruziyet konsantrasyonu GST aktivitesinde, GSH seviyesinde ve MDA seviyesinde önemli indüksiyona neden olmuştur (p < 0.05). Ayrıca, ölçülen imidacloprid konsantrasyonlarının nominal imidacloprid konsantrasyonlarının yaklaşık % 80'i düzeyinde olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmadan elde edilen veriler, akut imidacloprid maruziyetinin midyelerde oksidatif stres ile ilgili biyokimyasal değişikliklere neden olduğunu göstermiştir.