Oreochromis niloticus'ta bulk ve nano çinko partiküllerinin karşılaştırmalı toksisitesi: Birikim ve oksidatif stresle ilişkili gen ekspresyonlarına etkisi

Nanopartiküller çok küçük boyutlardaki hacimlerine göre geniş yüzey alanları sebebiyle oldukça reaktiflerdir. Yüksek reaktivite potansiyeli, nanopartiküllerin biyolojik sistem ve çevreyle zararlı ilişkisine bağlı olarak toksisiteye sebep olabilmektedir. Metal oksit nanopartiküllerinin kullanımındaki hızlı artış, bu partiküllerin çevreye kontrolsüz bir şekilde salınımına neden olmaktadır. Söz konusu bu partiküller, sucul ekosistemleri ve bu ortamdaki organizmaları etkileyerek besin zincirinde potansiyel riske yol açmaktadır. Bu amaçla bu çalışmada Oreochromis niloticus'ta nano-ZnO (<50 nm) ve bulk-ZnSO4 (2000 nm) partiküllerinin LC50 değerleri belirlenmiş, balıklar bu değerlere göre belirlenen subletal konsantrasyonlar (%5 ve %10 LC50) etkisine bırakılarak 7. ve 15. gün sonunda karaciğer dokusundan örnekler alınmıştır. Karaciğer dokularında çinko birikimine bakılmasının yanı sıra potansiyel olarak genotoksik bileşiklerin detoksifikasyonunda önemli rol oynayan savunma sistemi temel enzimleri olan SOD, CAT, GPX, GST enzimleri ve bir ısı şoku proteini olan HSP70 gen ekspresyonlarına bakılmış ve standart gen olarak β-aktin gen ekspresyonu kulanılmıştır. 96 saatlik LC50 analizlerinin sonucunda ZnONP'nin, ZnSO4BP'ne göre daha düşük konsantrasyonda LC50 değerine (%25'i kadar) sahip olduğu; 15 gün subletal konsantrasyonlar etkisinde bırakılan balıklarda daha yüksek miktarda biriktiği saptanmıştır. 1 ve 2 mg/L ZnONP ve 4 ve 8 mg/L ZnSO4BP etkisine bırakılan O. niloticus'ta 7. günde SOD, CAT, GST (1 mg/L ZnONP ve 4 ve 8 mg/L ZnSO4BP gruplarında), HSP70 (7. gün 2 mg/L ZnONP ve 4 mg/L ZnSO4BP gruplarında) gen ekspresyonlarında kontrol grubuna kıyasla koordineli olarak uyarıldığı gözlenmiştir. 1 ve 2 mg/L ZnONP ve 4 ve 8 mg/L ZnSO4BP etkisine bırakılan O. niloticus'ta 7. gün ve 15. günde GPX, GST (15. gün 2 mg/L ZnONP grubunda) ve HSP70 gen ekspresyonlarında (7. gün 2 mg/L ZnONP ve 4 mg/L ZnSO4BP grupları hariç) kontrol grubuna kıyasla koordineli olarak baskılandığı gözlenmiştir (P<0,05). Bu çalışmanın sonuçları, farklı boyutlardaki metal partiküllerinin karaciğer dokusunda biriktiğini, canlı organizmada sebep olduğu toksik etkileri ve partikül boyutlarının farklı toksik cevaplara yol açtığını göstermiştir. Aynı zamanda, balıklarda SOD, CAT, GPx, GST antioksidan enzimlerinin ve HSP70'in nano çinko oksit ve bulk çinko sülfat partiküllerinin toksisitesinin biyobelirteçleri olarak etkili bir şekilde kullanılabileceğini gösteren daha önceki bulguları doğrulamaktadır.