Effects of Subacute and Subchronic Treatment of Some Plant Growth Regulators on Antioxidant Enzymes Activity and Glutathione, Lipid Peroxidation Levels in Rat Erythrocyte and Various Tissues

Abstract

Bu çalışma, iki bitki büyüme hormonunun (PGR) [Absisik asit (ABA) veGiberellik asit (GA3)] subakut (SA) ve subkronik (SK) uygulamalarına maruzbırakılan sıçanların çeşitli dokularındaki serum enzimler, antioksidan savunmasistemleri [glutatyon (GSH), katalaz (CAT), glutatyon-S-transferaz (GST), glutatyonredüktaz (GR), süperoksit dismutaz (SOD), glutatyon peroksidaz (GPx)] ve lipidperoksidasyon (MDA) seviyeleri üzerine etkilerinin incelenmesini amaçlamıştır.Sıçanlar oral yolla 75 ppm'lik ABA ile GA3'in uygulamasına 25 ve 50 gün maruzbırakıldı. Kontrol grubuyla karşılaştırıldığında PGR, sıçanların çeşitli dokulardakiserum enzimleri, antioksidan savunma sistemleri ve lipid peroksidasyon düzeyiüzerinde farklı etkilere yol açmıştır. Sonuçlar göre, ABA ve GA3, serum enzimaktivitelerini her iki uygulama periyodunda azaltmıştır. MDA seviyesi GA3uygulanan her iki periyottaki sıçanların tüm dokularında önemli derecede artmıştır.ABA, SA periyodu sıçanlarının eritrosit ve kas hariç tüm doku MDA'ini arttırmıştır.GA3'e maruz kalan her iki periyottaki sıçanların eritrosit ve beyin GSH seviyesiönemli ölçüde azalmıştır. Aynı düşüş GA3'in SK periyodunda da gözlenmiştir. SAperiyodundaki eritrosit hariç, ABA her iki periyotta tüm dokuların GSH miktarınıazaltmıştır. ABA, SA ve SK periyodu sıçanların SOD aktivitesini kasda arttırırken,diğer dokularda azaltmıştır. GA3'in her iki periyodunda sıçanların kas hariç tümdokularında SOD aktivitesi artmıştır. ABA ve GA3'in her iki periyodundakisıçanların tüm doku CAT aktivitesi istatistiki anlamda artış göstermiştir. PGRuygulamasının SA ve SK periyodunda eritrosit, karaciğer, beyin ve kaslarda GPx veGR aktivitesi ya önemli derecede artmış veya değişmemiştir. PGR'nin SAperiyodunda beyin GST aktivitesi istatistiki anlamda azalırken GA3'in SA periyodueritrositlerinde artmıştır. Sonuç olarak, ABA ve GA3 hepatik hasar enzimleriaktivitelerini önemli oranda arttırmıştır. Sıçanlar antioksidan mekanizması yoluylaoksidatif strese direnç göstermiştir. Bununla birlikte, antioksidan mekanizmasısıçanların dokularındaki lipid peroksidasyon artışını engelleyememiştir. Bu bulgulardeğişmekle birlikte, PGR'in SA ve SK periyodunda eritrosit, karaciğer, beyin ve kasdokusunda önemli sistemik organ toksisitesine yol açtığını ileri sürmektedir.Anahtar kelimeler: Bitki büyüme düzenleyicileri, Serum enzimler,Malondialdehit, Antioksidan savunma sistemi, Sıçanlar.This study describes the subacute (SA) and subchronic (SC) effects of twoplant growth regulators (PGRs) [Abcisic acid (ABA) and Gibberellic acid (GA3)] onserum marker enzymes, antioxidant defense systems [Reduced glutathione (GSH),glutathione reductase (GR), glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase(SOD), glutathione-S-transferase (GST) and catalase (CAT)] and lipid peroxidationlevel (Malondialdehyde = MDA) in various tissues of rats. Rats were exposed to 75ppm of PGRs as drinking water for 25 and 50 days. The PGRs treatments causeddifferent effect on the serum marker enzymes, antioxidant defense systems and thecontent of MDA in comparison to those of control rats. Results show that ABA andGA3 caused a significant decrease in serum serum enzymes activity with bothperiods. MDA significantly increased in the erythrocyte, liver, brain and muscle ofrats treated with both the period of GA3 without significantly change in theerythrocyte and muscle of rats treated with the SA period of ABA. The GSH levelswere significantly depleted in the erythrocyte and brain of rats treated with both theperiod of GA3 without any change in the erythrocyte, liver, brain and muscle of ratstreated with both the period of ABA. Also GSH levels in the muscle significantlydepleted with the SC period of GA3. SOD significantly decreased in the all tissues ofrats treated with both the period of GA3 whereas SOD significantly, increased inmuscle and decreased in liver and brain of rats treated with both the period of ABA.While CAT significantly decreased in the all tissues of rats treated with both theperiod of ABA and GA3. GPx and GR activity in the erythrocytes, liver, brain andmuscle were either significantly depleted or not changed with two periods of PGRs.GST activity significantly decreased in the brain of rats treated with SA period ofPGRs but increased in the erythrocytes of rats treated with SA period of GA3. As aconclusion, ABA and GA3 had significantly increased the activity of hepatic damageenzymes. Also the rats resisted to oxidative stress via antioxidant mechanism.However, the antioxidant mechanism could not prevent the increases in lipidperoxidation in rat?s tissues. These data, along with changes, suggest that PGRsproduced substantial systemic organ toxicity in the erythrocyte, liver, brain, andmuscle during the period of a SA and SC exposure.Key words: Plant growth regulators, Serum enzymes, Malondialdehyde,Antioxidant defense system, Rats.