Bakır sülfat ve bakır nanopartiküllerinin Oreochromis niloticusta hemotoloji, plazma biyokimyası ve doku oksidatif stres durumları üzerine etkileri

Abstract

Sunulan çalışmada bakır sülfat (CuSO4) ve bakır oksit nanopartiküllerin (CuO-NP) toksik etkileri Oreochromis niloticus’ta fizyolojik ve biyokimyasal biyobelirteçler kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu amaçla balıklar 4 ve 21 günlük sürelerle 0.05 mg/L CuSO4 ve CuO-NP’nin etkisine bırakılmış ve hematolojik, plazma biyokimyasal ile solungaç ve karaciğer oksidatif stres parametreleri ölçülmüştür. Her iki bakır formunun etkisinde eritrosit sayısı ile hemoglobin ve hematokrit düzeyleri azalırken (P˂0.05); lökosit sayısı önemli bir değişim göstermemiştir (P˃0.05). CuSO4 ve CuO-NP plazma alanin aminotransferaz, aspartate, aminotransferaz ve alkalen fosfataz enzim aktiviteleri ile kortizol ve glukoz düzeylerini arttırmıştır (P˂0.05). Hem CuSO4 ve hem de CuO-NP etkisinde süperoksit dismutaz ve katalaz aktivitesinde karaciğer ve solungaç dokularında glutatyon peroksidaz aktivitesinde ise karaciğerde azalış belirlenmiştir (P˂0.05). Test edilen bakır formlarına yanıt olarak glutatyon redüktaz ve glutatyon-S-transferaz aktivitesi 4. günde her iki dokuda artış 21. günde ise karaciğerde azalış göstermiştir (P˂0.05). Hem solungaç hem de karaciğerde CuSO4 ve CuO-NP, glutatyon düzeyinde 4. günde artış 21. günde azalışa; malondialdehit düzeylerinde ise son etkileşim süresi sonunda artışa neden olmuştur (P˂0.05). Sonuç olarak sunulan araştırma her iki bakır formunun da O. niloticus için hematoksik olduğunu ve dokularda oksidatif strese yol açtığını göstermektedir. Araştırma sonuçlarımızı dikkate aldığımızda O. niloticus’ta CuSO4 ve CuO-NP’nin benzer toksik etkiler gösterdiği; bununla birlikte, CuO-NP’nin toksik etkilerinin biraz daha fazla olduğu ifade edilebilir.

In the presented study, toxic effects of copper sulphate (CuSO4) and copper oxide nanoparticles (CuO-NP) were evaluated using physiological and biochemical biomarkers in Oreochromis niloticus. For this purpose, fish were exposed to 0.05 mg / L CuSO4 and CuO-NP for 4 and 21 days, and parameters of hematological, plasma biochemical, gill and liver oxidative stress were measured. Under the effect of both copper forms while the erythrocyte number and hemoglobin and hematocrit levels decreased (P˂0.05); leukocyte number count did not change significantly (P˃0.05). CuSO4 and CuO-NP increased plasma alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase and alkaline phosphatase enzyme activities and cortisol and glucose levels (P˂0.05). Under both CuSO4 and CuO-NP effects it was determined decreases in superoxide dismutase and catalase activity of liver and gill tissues and in the liver glutathione peroxidase activity (P˂0.05). In response to the tested copper forms, glutathione reductase and glutathione-S-transferase activity increased in both tissues at 4 days and decreased in the liver at 21 days (P˂0.05). In both gill and liver CuSO4 and CuO-NP caused elevation at 4 days and decline at 21 days in glutathione levels, however, they increased malondialdehyde levels at the end of the exposure period (P<0.05). Consequently, the present study shows that both copper forms are hematoxic to O. niloticus and cause oxidative stress in tissues. When we consider our research results, it can be stated that CuSO4 and CuO-NP show similar toxic effects in fish; however, the toxic effects of CuO-NP are slightly more in O. niloticus.