[Oksidatif stres'in Tuta absoluta'nın (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) zenobiyotik metabolize eden enzimleri üzerine etkileri]

Effects of oxidative stress on xenobiotic metabolizing enzymes in Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae)

Abstract

Objective: Tuta absoluta is one of the most important insects that destroy tomato plants. The larvae of T. absoluta infest tomato plants leading to significant reduction in tomato crop yield. It has been reported that several insecticides exert their effects by inducing oxidative stress with stimulation of reactive oxygen species formation. The aims of this study were to determine oxidative status of two different field populations and to analyse detoxification mechanisms in T. absoluta field populations under the oxidative stress conditions by using biochemical methods.Methods: Total thiol levels and enzymatic activities of esterases, cytochrome P450 monooxygenases and glutathione S-transferases were determined.Results: The thiol content was decreased in Adana (19% less) and Antalya (25% less) field populations compared to a susceptible population. While CYP450s did not show any significant activity increase, acetylcholinesterases did not show any significant activity decrease in both the field populations. However, a significant increase of 2.3-fold in EST-PNPA activity in Adana population was determined. Furthermore, GST-DCNB activity showed 2.7-fold and 1.8-fold increase compared to susceptible population in Adana and Antalya field populations, respectively.Conclusion: Consequently, GSTs seem to have an important role in overcoming oxidative stress in tested field populations. As acetylcholinesterases and CYP450s did not show significant changes, it was concluded that they are possibly not involved in causing oxidative stress in field populations of T. absoluta. In addition, a significant increase of 2.3-fold in EST-PNPA activity in Adana population indicating that ESTs could play a role in causing oxidative stress in Adana field population.

Özet

Amaç: Tuta absoluta domates bitkisinin en önemli zararlı böceklerinden birisidir. T. absoluta larvaları domates bitkisine zarar verdiğinden dolayı domates ürününde ciddi kayıplara neden olurlar. Birçok insektisitin toksik etkisini gösterirken reaktif oksijen türlerinin oluşumunu indükleyerek oksidatif stres oluşturarakta etkili oldukları bildirilmektedir. Bu çalışmanın amaçları T. absoluta'nın iki farklı tarla populasyonu'nun oksidatif statüsünün belirlenmesi ve bu oksidatif durumda detoksifikasyon mekanizmalarının biyokimyasal metotlar ile analiz edilmesidir.Metod: Total tiyol seviyeleri ile esterazların, sitokrom P450 monooksijenazların ve glutatyon S-transferazların enzim aktiviteleri belirlenmiştir.Bulgular: Total tiyol grubu içeriğinin Adana (%19 düşük) ve Antalya (%25 düşük) tarla populasyonlarında azaldığı belirlendi. CYP450'ler anlamlı aktivite artışı göstermezken, asetilkolinesterazların anlamlı bir aktivite düşüşü göstermediği tespit edildi. Buna karşın Adana populasyonunun EST-PNPA aktivitesinde 2.3-kat anlamlı bir artış belirlendi. Ayrıca, GST-DCNB aktivitesi hassas populasyona göre Adana ve Antalya tarla populasyonlarında sırasıyla 2.7- ve 1.8-kat artış gösterdiği tespit edildi. Sonuç: Sonuç olarak, GST'lerin T. absoluta'nın test edilen tarla populasyonlarında oksidatif stresin ortadan kaldırılmasında önemli bir rol oynadığı görülmektedir. T. absoluta'nın tarla populasyonlarında asetilkolinesterazlar ve CYP450'ler anlamlı bir değişim göstermediğinden, bu enzimlerin oksidatif stres oluşumuna katılmamış olabileceği sonucuna varıldı. Ayrıca, Adana populasyonunda 2.3-kat EST-PNPA aktivitesindeki anlamlı artış ise EST'lerin Adana tarla populasyonunda oksidatif stres oluşumunda rol oynayabileceğini göstermektedir.