Farklı zincir uzunluklarına ve yapılarına sahip kuaterner amonyum silan bileşiklerinin toksik etkilerinin Drosophila melanogaster'da değerlendirilmesi

Alkol bazlı ve alkolsüz ürünler de dahil olmak üzere küresel dezenfektan tüketimi, COVID-19 pandemisinin başlangıcından bu yana çarpıcı bir şekilde artmıştır. Bu nedenle, bu tür ürünlerin ve karışımlarının toksik potansiyeli belirsizliğini korumaktadır. Ayrıca, alkol de dahil olmak üzere dezenfenktan üretiminde hammaddelerin yetersizliği bildirilmiştir. Dünya yeni bir zorluk veya pandemi ile karşı karşıya kaldığında malzemelerde ani bir eksiklik yaşamadan daha az yan etkisi olan ürünler elde etmek önemlidir. Bu amaçla bu çalışmada yeni bir dezenfektan olan silan kuaterner amonyum bileşikleri (Si-QAC'ler) sentezlenmiştir. Bu çalışmada, yeni sentezlenmiş alkolsüz dezenfektanların genotoksik, sitotoksik, apoptotik ve nörotoksik potansiyelleri model organizma olan Drosophila melanogaster'de değerlendirilmiştir. Silan grubunun farklı yapılara ve zincir uzunluklarına (12 C- 18 C) sahip kuaterner amonyum bileşikleri ile reaksiyonuna dayanarak yeni dezenfektanlar sentezlenmiştir. Si-QAC'lerin antimikrobiyal aktivitesi MİK testi kullanılarak değerlendirilmiştir. Genotoksik potansiyel, SMART (mutasyon ve/veya rekombinasyon) ve Komet (DNA kırıkları) analizleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Ayrıca tripan mavisi testi kullanılarak sitotoksik potansiyel, kaspaz aktiviteleri ölçülerek apoptotik potansiyel incelenmiştir. Ek olarak, TAS/TOS testi kullanılarak oksidatif stres potansiyel değerlendirilmiştir. DNA onarım mekanizmasını anlamak amacıyla, RT2-PCR kullanılarak farklı DNA onarım yollarında yer alan 36 genin ekspresyonunu ölçülmüştür. Si-QAC'lerin nörotoksik potansiyelini anlamak için Drosophila üzerinde larva hareketi, pupa pozisyonu, negatif jeotaksis ve duyarlılık dahil olmak üzere çeşitli deneyler gerçekleştirilmiştir. SMAR testinde, Si-QAC-1'in tüm konsantrasyonlarda genotoksik etkisi olduğu kaydedilirken, yalnızca sadece en yüksek Si-QAC-2 konsantrasyonunda (% 300) mutasyon riski bulunmaktadır. Kalan Si-QAC'lerde istatistiksel önemde bir değişiklik gözlenmemiştir. Bununla birlikte, komet testi sonuçlarına göre Si-QAC-1 (% 100), Si-QAC-3 (% 25, % 50, % 100, ve % 200), Si-QAC-4 (% 50, % 200, ve % 300), ve Si-QAC-5 (% 50, % 100, % 200, ve % 300)'de DNA kırıkları tespit edilmiş ama Si-QAC-2'de anlamlı bir değişiklik belirlenmemiştir. Ayrıca, Si-QAC-2 için sitotoksik potansiyel kaydedilmemiştir, ancak Si-QAC-1'in (% 200 ve % 300), Si-QAC-3'ün (% 100, % 200, ve % 300), Si-QAC-4'ün (% 100 ve % 200), ve Si-QAC-5'in (% 300) konsantrasyonlarında anlamlı hasarlar bildirilmiştir. Kaspaz aktiviteleri, Si-QAC-1 (% 50) hariç tüm konsantrasyonlarda tüm Si-QAC'lerde artmıştır. RT2-PCR analizine göre, Si-QAC-2 (% 25) ve Si-QAC-3 (% 300) DNA onarımında yer alan genlerin çoğunu yukarı-regüle ederken, Si-QAC-1 (% 300) ana genleri aşağı-regüle edilmiştir. Tüm Si-QAC'ler oksidatif strese yol açmıştır. Larva hareketi testinde, Si-QAC-3'e (% 300) maruz kalan larvaların geçtiği mesafe kontrol grubuna göre artmış ve dolayısıyla hız da artmıştır. Negatif jeotaksis deneyinde, tüm Si-QAC'ler için herhangi bir fark gözlenmemiştir. Pupa pozisyonu deneyinde, Si-QAC-1'e maruz kalan larvalar besinden uzakta bulunmuştur. Duyarlılık testinde, Si-QAC-1 (% 25), Si-QAC-2 (% 200) ve Si-QAC-3 (% 50 , % 100, % 200, ve % 300) larvaları termoreseptörlerinden etkilemiştir. Sonuç olarak, Si-QAC-2 umut verici bir dezenfektan gibi görünmektedir, ancak en yüksek konsantrasyonlar bir miktar hasara neden olmaktadır. Bununla birlikte, dezenfektanın piyasaya sürülmesinden önce tüketicilerin güvenliğini sağlamak için daha ileri çalışmalara ihtiyaç vardır.