Fenol toksisitesinin değerlendirilmesi ve modellenmesi: Tuzlu ve tatlı su algleri ile karşılaştırmalı bir çalışma

Algler gerek oksijen üreterek, gerekse besin maddelerinin çevrimindeki rolleri nedeniyle sucul ekosistemlerde biyolojik çeşitliliğin devamını sağlarlar. Alglerin çevredeki rollerine kıyasla, fenoller gibi birçok organik kirleticilere ait alg toksisite verisi oldukça sınırlıdır. Öte yandan, bütün kimyasallara ait alg toksisite verisini laboratuvar deneyleriyle elde etmek neredeyse imkansızdır. Bu nedenle, kantitatif yapı-aktivite/toksisite ilişkileri (KYAİ/KYTİ) gibi laboratuvar deneylerine alternatif yöntemler alg ekotoksisite verisindeki boşluğun doldurulmasına katkı sağlayabilir.Bu çalışmada, fenollerin bir tuzlu su alg türü olan Dunaliella tertiolecta ve bir tatlı su alg türü olan Chlorella vulgaris üzerindeki toksik etkileri belirlenmiş ve elde edilen veriler KYTİ yöntemiyle analiz edilmiştir. Toksisite değerlendirmesi için seçilen fenoller polar narkotik, enerji metabolizmasını hedefleyen ve reaktif fenoller olmak üzere çeşitli mekanizmalarla toksik etki gösterdikleri için endüstriyel kimyasalların minyatür bir modelini temsil etmekte, dolayısıyla da KYTİ analizleri için gerçekçi bir temel teşkil etmektedirler. Çoklu doğrusal regresyon ve tersine yayılmalı yapay sinir ağları teknikleri kullanılarak içsel ve harici olarak geçerliliği test edilen çeşitli KYTİ modelleri elde edilmiştir. Geliştirilen modellerin çoğunda, çok sayıda tanımlayıcı arasında, hidrofobisite ve elektrofilisite bazlı parametrelerin önemi dikkat çekmiştir. Diğer yandan, pirogalol, hidrokinon ve katekol gibi reaktif türlere yükseltgenebilen fenollerin alg toksisiteleri hidrofobisitenin tahmin ettiğinden daha fazla bulunmuştur. Bu reaktif fenollerin toksisiteleri elektrofilisite parametresi ile daha iyi açıklanmıştır. Modellerin harici geçerliliği, fenol ve anilin türevlerinin bir tatlı su alg türü olan Pseudokirchneriella subcapitata üzerindeki literatür toksisite verisi ile de doğrulanmıştır. Dolayısıyla, geliştirilen modellerin farklı bir alg türüne ve en azından farklı bir organik kirletici grubuna da uygulanabilir olduğu gösterilmiştir.KYTİ modellerinin yanı sıra, algler ile bakteri, protozoa, su piresi ve balık gibi sucul türler arasında yapılan toksisite korelasyonlarından çıkan sonuç, sucul organizmaların fenolere verdiği tepkilerin polar narkotik mekanizmanın üzerinde farklılaşmaya başladığıdır. Sonuç olarak, bu çalışmada geliştirilen KYTİ modelleri, modellerin uygulanabilirlik alanında kalması şartıyla, farklı toksik mekanizmalar uyarınca etki gösteren ve deneysel verisi olmayan çeşitli kimyasalların toksisitesini tahmin etmek için kullanılabilir.