Heavy Metal Accumulation, Biomarker Responses and Sensitivity to Oxidative Stress in Isopoda Asellus

Sarıçay'dan Toplanan İzopod, Asellus aquaticus Bireylerinde Ağır Metal Birikimi, Biyokimyasal Tepkiler ve Oksidatif Stres Duyarlılığı

Özet

Bu çalışmada su kirliğinin Asellus aquaticus türü üzerinde oluşturabileceği muhtemel oksidatif stres, fizikokimyasal parametreler, su ve canlıda ağır metal birikimi ve canlıda biyomarkırlar birarada kullanılarakdeğerlendirilmiştir. Bu amaçla, bazı bölgeleri evsel ve endüstriyel kirliliğe maruz kalan Sarıçay' dan 3istasyon seçilerek A. aquaticus bireyleri toplanmıştır. Örnekleme istasyonları A. aquaticus bireylerininyaşadığı, fiziko-kimyasal parametreler ve ağır metal içeriği yönünden kirli ve temiz olarak yorumlananbölgelerden seçilmiştir. Toplanan A. aquaticus örneklerinin tür tayini yapıldıktan sonra ağır metal (Cu, Fe,Cd, Pb, Zn) ve biyomarkır (Na+, K+-ATPaz, Glutatyon, TBARS) analizleri yapılmıştır. Yapılan su kaliteanalizlerine göre S3 istasyonu en kirli, S2 istasyonu az kirli ve S1 istasyonu temiz istasyon olarakbelirlenmiştir. Kirliliğin artışına paralel olarak glutatyon (GSH) seviyesinde S2 ve S3 istasyonlarında önemlioranlarda artışlar görülmüştür. Bununla beraber lipid peroksidasyonun göstergesi olan TBARS seviyesi ileNa,K+-ATPase enzim aktivitesinde istatistiksel bir fark belirlenmemiştir. GSH seviyesinin kirli bölgelerdegösterdiği ciddi artışlar (3 kat) su kirliliğinin A. aquaticus türünde oksidatif strese neden olduğunugöstermektedir. Bu sonuçlar, kirliliğe maruz kalan nehirlerde su kirliliğinin belirlenmesi vedeğerlendirilebilmesi için ekolojik, fiziko-kimyasal ve biyokimyasal parametrelerin bir aradakullanılabileceğini göstermektedir.

Abstract

In this study, the possible oxidative stress that water pollution may cause to Asellus aquaticus is evaluatedusing the physico-chemical parameters, the heavy metal concentration in the water, and organism andbiochemical responses in the living organisms being combined together. For this purpose, the A. aquaticussamples are collected by choosing three stations along the Sarıçay Creek, some of whose regions are exposedto domestic and industrial pollution. Sampling stations are chosen from regions that are interpreted aspolluted or clean according to the heavy metal content and physico-chemical parameters where the A.aquaticus individuals live. After the determination of species is performed, the heavy metal (Cu, Fe, Cd, Pb,and Zn) and biomarker (Na+/K+-ATPase, Glutathione, and TBARS) analyzes were made. According to thewater quality analysis, S3 was the most polluted station, S2 was a moderately polluted station, and S1 wasdetermined as a clean station. A considerable increase in the amount of glutathione (GSH) was detected inthe S2 and S3 stations in parallel with the increase of pollution. However, there were no statisticaldifferences in the TBARS levels as an indicator of lipid peroxidation and Na+/K+-ATPase enzyme activity.The significant increase (three-fold) of the GSH levels in the polluted areas indicates that water pollutioncauses oxidative stress in the A. aquaticus species. These results show that ecological, physico-chemical, andbiochemical parameters can be used together to identify and evaluate the water pollution in rivers that areexposed to pollution.